516-0966/01 – Fyzika tenkých vrstev, rozhraní a povrchů (FTVRP)

Garantující katedraInstitut fyzikyKredity10
Garant předmětudoc. Ing. Ondřej Životský, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Ondřej Životský, Ph.D.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2012/2013Rok zrušení2015/2016
Určeno pro fakultyHGFUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
ZIV01 doc. Ing. Ondřej Životský, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 20+0
kombinovaná Zkouška 20+0

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

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

Kombinovaná forma (platnost od: 2013/2014 zimní semestr, platnost do: 2015/2016 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2015/2016 (P1701) Fyzika (1702V001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (P1701) Fyzika (1702V001) Aplikovaná fyzika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (P1701) Fyzika (1702V001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (P1701) Fyzika (1702V001) Aplikovaná fyzika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (P1701) Fyzika (1702V001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (P1701) Fyzika (1702V001) Aplikovaná fyzika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
V - ECTS HGF - Ph.D. 2015/2016 prezenční čeština povinně volitelný 501 - Studijní oddělení HGF stu. blok