2027-101-12

Studium přípravy a způsobu dotování nanočástic ZnO pro ultrarychlé scintilátory

Vedoucí práce: doc. Ing. Pavla Nekvindová, Ph.D.

Konzultant: Ing. Jakub Volf

Podstata a cíl práce

Scintilátor přeměňuje vysokoenergetické ionizující záření na snadno detekovatelné fotony. Jednou z jeho důležitých aplikací je pozitronová emisní tomografie (PET). V tomto případě jsou velmi důležité časové charakteristiky a světelný výtěžek scintilačního detektoru. Jedním z nejslibnějších materiálů, které se plánují kombinovat v nano-kompozitu pro ultrarychlé časování, je ZnO. Jedná se o polovodič s širokým zakázaným pásem (3,4 eV). Má také ultrarychlou (stovky pikosekund) excitonovou luminiscenci v UV oblasti. Lze jej výrazně vylepšit tepelným nebo plazmovým zpracováním v kombinaci s dopováním Er. Navíc bylo nedávno objeveno, že dopování ZnO má schopnost ovlivňovat růst nanočástic tohoto krystalu. Cílem práce bude zkouška růstu nanokrystalů ZnO popř. ZnO s Er tepelným zpracováním zinečnato-křemičitanového skla, alternativně zkouška růstu dopovaných nanokrystalů metodou hydrotermálního růstu.

Náplň činnosti studenta

Student se během práce seznámí jednak s technologií přípravy nanočástic ve skelné matrici, a dále se bude soustředit na ovlivňování jejich strukturních a optických vlastností vyvolaných dopováním. Osvojí si především optické a spektroskopické analytické techniky, přičemž scintilační vlastnosti budou měřeny ve spolupráci s FÚ AVČR. Alternativně se pokusí erbiem dopované ZnO nanočástice pěstovat hydrotermálně. Navíc bude student provádět základní DFT teoretické modelování a výpočty, které pomohou ukázat správné experimentální směry.

Doplňující informace

Místo řešení: Ústav anorganické chemie (101)

Téma je možné zvolit pro následující specializace