but.committee	prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (předseda) prof. Ing. Radimír Vrba, CSc. (místopředseda) Prof. Xavier Correig Blanchar (člen) Prof. Dr. Andrei Ionut Mardare (člen) prof. Ing. Jaromír Hubálek, Ph.D. (člen) doc. Mgr. Zdenka Fohlerová, Ph.D. (člen)	cs
but.defence	Disertační práce pana Kamneva se zabývá dvěma hlavními body pro vývoj nových nanostrukturních materiálů na bázi oxidů kovů pomocí anodizace. Důraz je kladen na vývoj zdokonalených anodizačních metod pro zpracování nových kovových substrátů, které přímo ovlivňují budoucí elektronické, optické a lékařské aplikace. Práce také usiluje o vývoj inovativních anodizačních přístupů, které by šly nad rámec konvenční morfologie nanopórů (nanotrubiček) a syntézy anodických filmů osídlených nanopolemi objemových struktur. Disertační práce je velmi zajímavou studií, která reaguje na současné výzkumné výzvy materiálového inženýrství a nanotechnologií. Myšlenky formulované a rozvíjené v této disertační práci a výsledky prezentované v práci jsou dokonalou reakcí na aktuální potřeby vědecké komunity. Práce je velice aktuální a dobře strukturovaná. Stanovené cíle byly splněny. Výsledky práce byly prezentovány v původních vědeckých článcích publikovaných během této práce. Výsledky práce popisují jasný pokrok ve výzkumu tvorby porézních anodických oxidů, což je významné odvětví v elektrochemické komunitě. Budoucí průmyslová implementace je řešena z různých úhlů pohledu těchto aplikací a představené nápady, které budou v blízké budoucnosti velice důležité. V průběhu obhajoby pan Kamnev zodpověděl na dotazy oponentů i členů komise uspokojivě a prokázala výborné znalosti ve zkoumané problematice a schopnost samostatné vědecké práce.	cs
but.jazyk	angličtina (English)
but.program	Pokročilé materiály a nanovědy	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Mozalev, Alexander	en
dc.contributor.author	Kamnev, Kirill	en
dc.contributor.referee	Mardare, Andrei Ionut	en
dc.contributor.referee	Blanchar, Xavier Correig	en
dc.date.created	2023	cs
dc.description.abstract	Anodizace kovů přes masku porézní anodické aluminy (PAA) je použita namísto nanoporézní anodizace nebo tradičních nanofabrikačních metod na výrobu nových nanostrukturovaných oxidů kovů se zdokonalenými parametry. Vylepšování vlastností oxidů ZrO2 a HfO2 nanostrukturováním vzbuzuje podstatný zájem kvůli aktivní komercionalizaci těchto oxidů kovů. Nanostrukturování ZrO2 a HfO2 anodizací je náročné kvůli včasné krystalizaci anodického oxidu a téměř nulovému transportnímu číslu kationtů. Tyto problémy jsou řešeny systematickým zkoumáním anodického chování dvouvrstev složených z tenké vrstvy Al nadeponované na vrstvě Zr nebo Hf. Po prvý krát je dosažen reprodukovatelný růst ZrO2 nanostruktur přes masku PAA, které plní póry PAA masky jenom částečně. Tyto vnořené ZrO2 nanostruktury se projevují zlepšeným dielektrickým výkonem v širokém rozsahu frekvencí s nízkými zbytkovými proudy a vysokými hodnotami průrazného napětí. Tyto vlastnosti z nich dělají atraktivní struktury pro použití v mokrých a hybridních elektrolytických kondenzátorech. Vrstvy s rovným povrchem, kompatibilní se standardními metodami nanofabrikace a obsahující ZrO2 nanostruktury kompletně plnící póry PAA masky, jsou syntetizovány kombinací anodizace přes masku PAA s částečným rozpuštěním PAA. Tyto vrstvy jsou použity v experimentálních MIM mikrokondenzátorech, které vykazují nízké zbytkové proudy, vysoké hodnoty průrazného napětí, vysoké hustoty energie, nízké hodnoty teplotního koeficientu kapacity a výbornou linearitu mezi kapacitou a napětím, což z nich dělá dokonalé kandidáty pro pasivní integraci zařízení na čipu. ZrO2 nanovrstvy připraveny anodizací přes masku PAA jsou, po prvý krát, schváleny k produkci osteogenních biokeramických povlaků. Tyto nanostrukturované biokeramické ZrO2 povlaky mohou modulovat interakce mezi buňkami a povrchem a zvyšovat mineralizaci osteoblastů 5 krát oproti rovné anodické ZrO2 vrstvě. Nanostrukturované HfO2 vrstvy připraveny anodizací přes masku PAA vykazují opakovatelné nízkovýkonové bipolární rezistivní spínání, což je dělá význačnými jako tuhé elektrolyty pro aplikace v memristorech. Anodizace Hf přes masku PAA v kombinaci s vhodnými chemickými modifikacemi povrchů je použita po prvý krát k vytvoření samouspořádaných nanostrukturovaných HfO2 povlaků, které jsou superhydrofóbní, odpuzují olej, jsou transparentní pro viditelné světlo a antireflexní, což je dělá velmi vhodnými pro pasivaci fotovoltaických zařízení.	en
dc.description.abstract	The anodization of metals through porous anodic alumina (PAA) matrix (PAA-assisted anodization) is used alternatively to nanoporous anodization or conventional nanofabrication methods for producing novel nanostructured metal oxides with improved characteristics. Enhancing properties of ZrO2 and HfO2 by nanostructuring possesses significant interest due to the active commercialization of these metal oxides. Nanostructuring ZrO2 and HfO2 by anodization is challenging because of early anodic-oxide crystallization and nearly zero cation transport number. These issues are addressed by a systematical investigation of anodizing behavior of Al superimposed on Zr or Hf layers. Reproducible PAA-assisted growth of ZrO2 nanostructures partially filling the pores of the PAA matrix is achieved for the first time. The PAA-embedded ZrO2 nanostructures demonstrate enhanced dielectric performance in a wide frequency range with low leakage current and high breakdown voltage, making them attractive for application in wet and hybrid electrolytic capacitors. The planarized films compatible with standard nanofabrication methods and comprising ZrO2 nanostructures fully filling the pores in the PAA matrix are synthesized by combining the PAA-assisted anodization of Zr with partial PAA dissolution. Such films are utilized in experimental MIM microcapacitors exhibiting low leakage current, high breakdown voltage, high energy density, low temperature coefficient of capacitance, and excellent capacitance-voltage linearity, which makes them perfect candidates for on-chip passive device integration. The PAA-assisted ZrO2 nanofilms are approbated for the first time to produce osteogenic bioceramic coatings. Such nanostructured ZrO2 bioceramic coatings can module cell-surface interactions and increase osteoblast mineralization 5-fold compared to flat ZrO2 anodic coating. The PAA-assisted nanostructured HfO2 films exhibit repeatable low-power eigh-wise bipolar resistive-switching properties, making them highly prominent as solid electrolytes in memristor applications. The PAA-assisted anodization of Hf combined with appropriate surface chemical modification is utilized for the first time for creating self-organized superhydrophobic, oil-repelling, visible light transparent, and antireflective nanostructured HfO2 coatings highly suitable for passivation of photovoltaic devices.	cs
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	KAMNEV, K. Vytváření kovových a oxidokovových nanostruktur za využití porézní aluminy pro pokročilé mikrozařízení [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. 2023.	cs
dc.identifier.other	143349	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/209156
dc.language.iso	en	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	anodizace	en
dc.subject	porézní anodická alumina	en
dc.subject	ZrO2	en
dc.subject	HfO2	en
dc.subject	nanostruktura	en
dc.subject	povlak	en
dc.subject	dielektrikum	en
dc.subject	MIM kondenzátor	en
dc.subject	biokeramika	en
dc.subject	memristor	en
dc.subject	superhydrofóbní materiál	en
dc.subject	anodizing	cs
dc.subject	porous anodic alumina	cs
dc.subject	ZrO2	cs
dc.subject	HfO2	cs
dc.subject	nanostructure	cs
dc.subject	coating	cs
dc.subject	dielectric	cs
dc.subject	MIM capacitor	cs
dc.subject	bioceramic	cs
dc.subject	memristor	cs
dc.subject	superhydrophobic material	cs
dc.title	Vytváření kovových a oxidokovových nanostruktur za využití porézní aluminy pro pokročilé mikrozařízení	en
dc.title.alternative	Porous-alumina-assisted formation of metal and metal-oxide nanostructures for use in advanced micro-devices	cs
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2023-02-22	cs
dcterms.modified	2023-03-06-14:59:49	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	CEITEC VUT	cs
sync.item.dbid	143349	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2025.03.27 11:39:06	en
sync.item.modts	2025.01.15 15:51:48	en
thesis.discipline	Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. Středoevropský technologický institut VUT	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Vytváření kovových a oxidokovových nanostruktur za využití porézní aluminy pro pokročilé mikrozařízení

Files

Original bundle

Collections