but.committee	prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (předseda) Mgr. Martin Friák, Ph.D. (člen) Rosa Maria Vazquez (člen) prof. RNDr. Vladimír Čech, Ph.D. (člen) prof. Mgr. Miroslav Černý, Ph.D. (člen) doc. RNDr. Petr Mikulík, Ph.D. (člen)	cs
but.defence	Výborná práce mezinárodně uznávané původní výsledky.	cs
but.jazyk	angličtina (English)
but.program	Fyzikální a materiálové inženýrství	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Bartošík, Miroslav	en
dc.contributor.author	Nezval, David	en
dc.contributor.referee	Vázquéz, Hector	en
dc.contributor.referee	Friák, Martin	en
dc.date.created	2024	cs
dc.description.abstract	Tato práce charakterizuje strukturní vlastnosti adsorbovaných atomů galia a molekul vody na grafenu. Zkoumá také změny elektronových vlastností grafenu způsobené adsorpcí jednotlivých adsorbentů. Výpočty pomocí teorie funkcionálu hustoty (DFT) jsou ideálním nástrojem pro zkoumání a vysvětlení fyzikálních a chemických procesů, které probíhají během adsorpce. Elektronové vlastnosti jsou studovány pomocí výpočtů pásové struktury a Baderovy analýzy náboje. Nedávná experimentální zjištění odhalila, že při nízké koncentraci atomy Ga dopují grafen elektrony (n-dopování). Tento dopovací efekt se snižuje při vyšších koncentracích Ga atomů, kdy dochází ke tvorbě klastrů. Tato práce představuje adsorpci jednotlivých atomů Ga a klastrů tvořených více atomy Ga. Zatímco jednotlivé atomy n-dopují grafen 0,64 elektrony, atomy vázané v klastrech na sebe vzájemně působí, a tím oslabují dopování grafenu. Tvorba klastrů je zásadně ovlivněna difuzí atomů Ga po povrchu grafenu. Proto je část práce věnována výpočtům energie difuzní bariéry a tomu, jak může být tato bariéra ovlivněna nabitím grafenu. Experimentální pozorování ukazují, že u grafenu jež je vystaven působení molekul vody, dochází k dopování kladnými nosiči náboje (p-dopování). Tato pozorování však nebyla podpořena výpočty DFT. Tato práce zkoumá vliv vícevrstvé vody na elektronové vlastnosti grafenu. Pozornost byla věnována ovlivňování dopování grafenu v závislosti na orientaci molekul vody v první vrstvě nejblíže grafenu. Prezentované výsledky ukazují p-dopování grafenu, když je 6 nebo více vrstev vody orientováno kyslíkem ke grafenu.	en
dc.description.abstract	This work characterizes the structural properties of adsorbed gallium atoms and water molecules on graphene. It also investigates the changes in the electronic properties of graphene caused by the adsorption of each adsorbent. The density functional theory (DFT) calculations are the perfect tool to investigate and explain the physical and chemical processes that occur during adsorption. The electronic properties are studied using band structure calculations and the Bader charge analysis. Recent experimental findings have revealed that in low concentration the Ga atoms negatively dope (n-doping) graphene. This doping effect is reduced at higher Ga concentrations when the clustering of Ga atoms occurs. This work presents the adsorption of individual Ga atoms and the Ga clusters. While single atoms n-dopes graphene with 0.64 electrons, atoms bound in clusters interact with each other and thus weaken the doping of graphene. Cluster formation is fundamentally affected by the diffusion of Ga atoms over graphene. Therefore, a section is devoted here to calculations of the diffusion barrier energy and how this barrier can be affected by the charging of graphene. The experimental observations indicate positive doping (p-doping) of graphene exposed to water molecules. However, these observations were not supported by DFT calculations. This thesis investigates the effect of multilayer water on the electronic properties of graphene. Attention has been paid to the influence of the water molecule orientation in the first layer toward graphene on its doping properties. The presented results show p-doping of graphene when 6 or more layers of water are oriented by oxygen to graphene.	cs
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	NEZVAL, D. First-Principle Study of Electronic Properties of Ultrathin Layers [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.	cs
dc.identifier.other	154790	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/249175
dc.language.iso	en	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	Teorie funkcionálu hustoty	en
dc.subject	grafen	en
dc.subject	voda	en
dc.subject	gallium	en
dc.subject	adsorpce	en
dc.subject	elektronové vlastnosti	en
dc.subject	Density functional theory	cs
dc.subject	graphene	cs
dc.subject	water	cs
dc.subject	gallium	cs
dc.subject	adsorption	cs
dc.subject	electronic properties	cs
dc.title	First-Principle Study of Electronic Properties of Ultrathin Layers	en
dc.title.alternative	First-Principle Study of Electronic Properties of Ultrathin Layers	cs
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2024-06-24	cs
dcterms.modified	2024-06-26-15:35:34	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	Fakulta strojního inženýrství	cs
sync.item.dbid	154790	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2025.03.27 16:19:43	en
sync.item.modts	2025.02.26 05:32:55	en
thesis.discipline	Fyzikální a materiálové inženýrství	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav fyzikálního inženýrství	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

First-Principle Study of Electronic Properties of Ultrathin Layers

Files

Original bundle

Collections