Przejdź do głównej treści

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Zastosowanie symulacji komputerowych do zbadania wpływu defektów na proces rozpylania warstw grafenowych pociskiem C60.

Opiekun naukowy

Imię i nazwisko : Zbigniew Postawa  
Email: zbigniew.postawa@uj.ed.pl
Zakład: Zakład Fizyki Nanostruktur i Nanotechnologii
Pracownia: Pracownia komputerowego modelowania powierzchni
Strona www grupy: http://zfnin.if.uj.edu.pl/pl/sites_groups/group_comp-sci.html

Krótki opis

W naszych pracach skupimy się na zbadaniu wpływu defektów w grafenie na procesy zachodzące podczas analizy chemicznej tych dwuwymiarowych (2D) materiałów metodą spektrometrii masowej wtórnych jonów (SIMS) i wtórnych cząstek neutralnych (SNMS). Układy grafenowe są ważne ze względu na ich niezwykłe optyczne, mechaniczne i elektronowe właściwości transportowe. Uzyskanie możliwości badania struktury chemicznej dwuwymiarowych materiałów i ich interfejsów jest kluczowa dla tworzenia wysoce wydajnych ultracienkich urządzeń elektronicznych.

Jedną z technik, w których pokłada się duże nadzieje jest SIMS/SNMS. Techniki te wykorzystuje zjawisko bombardowania powierzchni strumieniem pocisków o energiach keV-owych w celu wyrzucenia do próżni cząstek tworzących te powierzchnie. Zjawisko to nosi nazwę„rozpylanie”. Wyemitowane cząstki są następnie analizowane przy pomocy spektrometrów masowych. Z otrzymanych widm masowych wnioskuje się o tym, co znajdowało się na powierzchni. Techniki SIMS/SNMS są tak czułe, że potrafią znaleźć pojedynczy atom lub cząsteczkę ukrytą wśród miliardów innych cząstek.

Głównym celem naszych badań będzie wyjaśnienie co dzieje się w zdefektowanych próbkach grafenu podczas ich analizy technikami SIMS/SNMS. Badania zostaną wykonane przy użyciu symulacji komputerowych opartych o metodę dynamiki molekularnej (MD). W podejściu MD, czasowa ewolucja danego układu jest modelowana przez rozwiązywanie równań ruchu Newtona dla wszystkich atomów tworzących dany układ. Do obliczeń wykorzystujemy gotowe oprogramowanie (pakiet LAMMPS), a więc nie jest konieczna umiejętność programowania.

Główne narzędzia badawcze

  • Symulacje komputerowe metodą dynamiki molekularnej (MD) - program LAMMPS

Wymagania w stosunku do kandydata

  • mile widziane zmiłowanie do pracy z komputerem,
  • umiejętności programowania nie są konieczne,
  • podstawowa znajomość obsługi programów do analizy danych (np. Origin, Excel)