Fázisváltó vékonyrétegek vizsgálata hőmérsékletfüggő vezetőképességi atomierő-mikroszkópia módszerével

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Cím angolul: 
Temperature-dependent conductive atomic force microscopy analysis of phase-change thin films
Típus: 
Fizika BSc szakdolgozat téma - alkalmazott fizika
Félév: 
2024/25/1.
Témavezető: 
Név: 
Dr. Nguyen Quoc Khánh
Email cím: 
n.q.khanh@ek.hun-ren.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
HUN-REN EK-MFA
Beosztás: 
tudományos főmunkatárs
Konzulens: 
Név: 
Dr. Pósa László
Email cím: 
posa.laszlo@ttk.bme.hu
Intézet/Tanszék: 
Fizikai Intézet/Fizika Tanszék
Beosztás: 
tudományos munkatárs
Hallgató: 
Név: 
Kelemen László
Képzés: 
Fizika BSc - alkalmazott fizika
Elvárások: 

Motiváció, érzék és kitartás kísérleti fizikához; szakmai igényesség; nemzetközi szakirodalom alapos tanulmányozása; angol nyelvtudás

 

Leírás: 

A szobahőmérséklethez közeli hőmérsékleten jelentős fizikai változást mutató vékonyrétegeknek számos ígéretes alkalmazása lehet az intelligens ablaküvegektől kezdve, a nanoelektronikai alapanyagon keresztül, egészen a mesterséges izomig. Jelen BSc munka tárgyát az a VO2 képezi, amely 67 °C-on monoklinikus-rutil fázisátalakulást mutat. Ennek során az eredetileg félszigető tulajdonságot mutató anyag fémes vezetővé válik. Ráadásul ez az átalakulás lokális elektromos tér és Joule-hő együttes alkalmazásával egészen kis térfogatban, akár néhány ezer köbnanométeres térfogatban, rendkívül gyorsan (~10 ps) megvalósítható pl. litografált nanorések segítségével. A mikroszkópikus térfogatban lezajló átalakulásra számos elmélet született a nemzetközi szakirodalomban, ill. a hazai együttműködő csoportok (BME Fizika Tanszék és EK-MFA) munkáiból egyaránt. Azonban ezek kísérleti igazolása különleges méréstechnikát igényel.

A BSc téma keretében használt technika a pásztázó tűszondás módszerek rendkívül nagy laterális felbontását egészíti ki lokális hőmérsékletfüggő vezetőképesség méréssel (c-AFM: Conductive Atomic Force Microscopy). A mérendő vékonyrétegek vákuumporlasztással készülnek a kutatás helyszínéül szolgáló Nanoérzékelők csoportjában. A hallgató feladata lesz az AFM műszerhez készített fűthető mintatartó tesztelése, valamint az in-situ mérések elvégzése és kiértékelése. A kísérlet végső célja, hogy láthatóvá tegyük a fázisátalakulási hőmérséklet környékén az egyes krisztallitok átkapcsolási térképét növekvő, ill. csökkenő hőmérsékleti profilozás mellett. A mérés közben nagy gondot jelent a felületre kiváló szénhidrogének jelenléte, melyek gátolhatják a fémmel bevont AFM szonda és a réteg közötti elektromos vezetést és ezen keresztül a vezetőképességi térkép rögzítését. 

Titkosítas: 
Hozzáférés nincs korlátozva