516-0954/01 – Fyzika tenkých vrstev, rozhraní a povrchů (FTV)
Garantující katedra | Institut fyziky | Kredity | 10 |
Garant předmětu | prof. Ing. Ondřej Životský, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Ondřej Životský, Ph.D. |
Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | povinně volitelný |
Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2012/2013 | Rok zrušení | 2015/2016 |
Určeno pro fakulty | USP | Určeno pro typy studia | doktorské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu jsou fyzikální vlastnosti tenkých vrstev, rozhraní a povrchů, příprava tenkých vrstev, měření parametrů, rozhraní a povrchů a jejich aplikace. Důraz je kladen na optiku tenkých vrstev a povrchů, optické měřící metody a aplikace v optice, magnetismus tenkých vrstev, rozhraní, magnetické vlastnosti tenkých vrstev a magnetické aplikace. Dále jsou zahrnuty elektrické vlastnosti tenkých vrstev, elektrické jevy na površích. Součástí jsou partie zabývající se jednak technologií ultratenkých vrstev o tloušťkách v řádu nanometrů a jednak vrstev vhodných pro následné zpracování litografickými metodami a nanostrukturováním.
Vyučovací metody
Přednášky
Semináře
Individuální konzultace
Anotace
I. Technologie přípravy tenkých vrstev a metody charakterizace vrstev, rozhraní a povrchů
• vákuová technologie
• metody přípravy tenkých vrstev
• strukturální parametry tenkých vrstev, rozhraní
• metody charakterizace tenkých vrstev, rozhraní a povrchů
II. Optika tenkých vrstev a povrchů
• elektromagnetická teorie šíření světla, jevy na rozhraní
• maticový popis vrstevnatého prostředí, anizotropní a magnetooptické vrstvy
• jevy částečné koherence, tlusté vrstvy
• tenkovrstevné filtry, návrhy, aplikace
• periodické systémy, 1D fotonické krystaly
• optika drsných povrchů, metoda efektivního prostředí, skalární difrakční teorie, perturbační teorie
• metody měření parametrů tenkých vrstev – reflektivita, transmise a elipsometrie, ATR
III. Magnetické tenké vrstvy
• magnetická anizotropie tenkých vrstev, hysterézní smyčka
• magnetické domény a reverzace magnetizace
• kolmá magnetická anizotropie, výměnné interakce, povrchový magnetizmus
• transport spinu, gigantická a tunelová magnetorezistance
• magnetický a magnetooptický záznam informace
• tenkovrstevné magnetické senzory
IV. Elektrické vlastnosti tenkých vrstev, povrchové jevy
• vodivost tenkých vrstev
• dielektrické vlastnosti tenkých vrstev
• transportní jevy, teplotní závislosti
• aplikace tenkých vrstev v technologiích s ultravysokou integrací
Povinná literatura:
M. Ohring, The materials science of thin films, Academic Press 1992.
H. A. Macleod, Thin-film optical filters, 2nd ed. Bristol, 1986
P. Yeh, Optical waves in layered media, Willey, New York 1988
R. M. A. Azzam, N. M. Bashara, Ellipsometry and polarized light, North-Holland, Amsterdam, 1977.
J.A. Ogilvy, Theory of wave scattering from rough surfaces, Adam Hilger, 1991.
B. D. Cullity, Introduction to magnetic materials, Addison-Wesley, London.
J.A.C. Bland and B. Heinrich (Eds.), Ultrathin magnetic structures I-IV, Springer 2005.
L. Eckertová, Fyzika tenkých vrstev, Populární přednášky o fyzice, Sv. 21.
J. Křepelka, Optika tenkých vrstev, UP Olomouc, 1993
Doporučená literatura:
Články v odborných mezinárodních časopisech
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
konzultace, zkouška
E-learning
Další požadavky na studenta
Pochopit zaklady fyzikálních vlastnosti tenkých vrstev, rozhraní a povrchů, přípravu tenkých vrstev, měření parametrů, rozhraní a povrchů a jejich aplikace. Důraz je kladen na optické, magnetické a elektrické vlastnosti tenkých vrstev, rozhraní a povrchů. Dále na partie zabývající se jednak technologií ultratenkých vrstev o tloušťkách v řádu nanometru a jednak vrstev vhodných pro následné zpracování litografickými metodami a nanostrukturovaním.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
I. Technologie přípravy tenkých vrstev a metody charakterizace vrstev, rozhraní a povrchů
• vákuová technologie
• metody přípravy tenkých vrstev
• strukturalní parametry tenkých vrstev, rozhraní
• metody charakterizace tenkých vrstev, rozhraní a povrchů
II. Optika tenkých vrstev a povrchů
• elektromagnetická teorie šíření světla, jevy na rozhraní
• maticový popis vrstevnatého prostředí, anizotropní a magnetooptické vrstvy
• jevy částečné koherence, tlusté vrstvy
• tenkovrstevné filtry, návrhy, aplikace
• periodické systémy, 1D fotonické krystaly
• optika drsných povrchů, metoda efektivního prostředí, skalární difrakční teorie, perturbační terorie
• metody měření parametrů tenkých vrstev – reflektivita, transmise a elipsometrie, ATR
III. Magnetické tenké vrstvy
• magnetická anizotropie tenkých vrstev, hysterezní smyčka
• magnetické domény a reverzace magnetizace
• kolmá magnetická anizotropie, výměnné interakce, povrchový magnetizmus
• transport spinu, gigantická a tunelová magnetorezistance
• magnetický a magnetooptický záznam informace
• tenkovrstevné magnetické senzory
IV. Elektrické vlastnosti tenkých vrstev, povrchové jevy
• vodivost tenkých vrstev
• dielektrické vlastnosti tenkých vrstev
• transportní jevy, teplotní závislosti
• aplikace tenkých vrstev v technologiích s ultravysokou integrací
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.