Přizpůsobení fyzikálních vlastností 2D materiálů
Loading...
Date
Authors
Sampathkumar, Krishna
ORCID
Advisor
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT
Abstract
Vyladění vlastností materiálů vede k novým poznatkům v oblasti základní vědy a otevírá cestu k tomu, aby byly materiály připraveny k použití. Grafen a další vznikající třídy 2D materiálů nabízejí řadu nových fyzikálních a chemických vlastností. Další ladění vlastností těchto materiálů zlepší jejich vnitřní vlastnosti a také pomůže objasnit nové fyzikálně-chemické jevy. Existuje mnoho metod, jak ladit vlastnosti 2D materiálů; deformační inženýrství patří k těm nejslibnějším vzhledem k jedinečným mechanickým vlastnostem 2D materiálů a jejich citlivosti i na ty nejmenší poruchy. Proto se tato práce zaměřuje na využití technik deformačního inženýrství k ladění vlastností 2D materiálů. Dále se tato práce snaží zabývat vývojem technik přípravy vzorků 2D materiálů, souvisejícími aplikacemi a vlivem dvouosé deformace na přizpůsobení jejich elektronické struktury, rozptylu fononů, dynamiky excitace, jako je excitonový trychtýř a další.
Tuning the material properties leads to new findings in fundamental science and paves the way to making the materials ready for applications. Graphene and other emerging 2D material classes offer a variety of new physical and chemical properties. Further tuning properties of these materials will improve the intrinsic properties and also help to elucidate the new physico-chemical phenomena. Many methods exist to tune the 2D materials properties; strain engineering belongs to the most promising ones due to 2D materials unique mechanical properties and their sensitive nature to even the smallest perturbations. Therefore, the focus of this thesis is on adopting the strain engineering techniques to tune the properties of the 2D materials. Furthermore, this thesis tries to address the development of the 2D material sample preparation techniques, related applications, and the effect of biaxial strain to tailor their electronic structures, phonon scattering, excitation dynamics such as exciton funneling and others.
Tuning the material properties leads to new findings in fundamental science and paves the way to making the materials ready for applications. Graphene and other emerging 2D material classes offer a variety of new physical and chemical properties. Further tuning properties of these materials will improve the intrinsic properties and also help to elucidate the new physico-chemical phenomena. Many methods exist to tune the 2D materials properties; strain engineering belongs to the most promising ones due to 2D materials unique mechanical properties and their sensitive nature to even the smallest perturbations. Therefore, the focus of this thesis is on adopting the strain engineering techniques to tune the properties of the 2D materials. Furthermore, this thesis tries to address the development of the 2D material sample preparation techniques, related applications, and the effect of biaxial strain to tailor their electronic structures, phonon scattering, excitation dynamics such as exciton funneling and others.
Description
Keywords
2D materiály, vdW materiály, heterostruktury, deformační inženýrství, biaxiální deformace, přizpůsobení fyzikálních vlastností, nano patterning, strojové učení, 2D materials, vdW materials, heterostructures, strain engineering, biaxial strain, tailoring physical property, nano patterning, machine learning
Citation
SAMPATHKUMAR, K. Přizpůsobení fyzikálních vlastností 2D materiálů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
bez specializace
Comittee
prof. Ing. Radimír Vrba, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Miroslav Bartošík, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Ondřej Zítka, Ph.D. (člen)
Dr. Keyur D. Bhatt (člen)
Ing. František Foret, CSc. (člen)
Date of acceptance
Defence
Disertační práce pana Sampathkumara se zaměřuje na využití technik deformačního inženýrství k ladění vlastností 2D materiálů. Vyladění vlastností materiálů vede k novým poznatkům v oblasti základní vědy a otevírá cestu k tomu, aby byly materiály připraveny k použití. Grafen a další vznikající třídy 2D materiálů nabízejí řadu nových fyzikálních a chemických vlastností. Další ladění vlastností těchto materiálů zlepší jejich vnitřní vlastnosti a také pomůže objasnit nové fyzikálně-chemické jevy. Dále se tato práce snaží zabývat vývojem technik přípravy vzorků 2D materiálů, souvisejícími aplikacemi a vlivem dvouosé deformace na přizpůsobení jejich elektronické struktury, rozptylu fononů, dynamiky excitace, jako je excitonový trychtýř a další. Aktuálnost práce vychází z jejího multidisciplinárního přístupu, který kombinuje experimentální fyziku, materiálové inženýrství a výpočetní metody (strojové učení) s cílem objevovat nová fyzikální jevy a navrhovat řešení pro praktické aplikace. Tato integrace zdůrazňuje význam disertační práce v kontextu rostoucího rozvoje udržitelných technologií a pokročilých materiálů. Důraz je kladen na vývoj škálovatelných a efektivních technologií, jako je například bobtnání polymerů pro indukci mechanického napětí. Cíle práce byly splněny. V průběhu obhajoby pan Sampathkumar reagoval na dotazy oponentů výborně a prokázal dobrou orientaci ve zkoumané problematice.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení