Diz 76 cz
Role strukturální dynamiky při ztrátě energie a odlupování vrstev v přechodových kovových dichalkogenidech
Autor: Florian Belviso
Pochopení jevu tření mezi dvěma materiály je v oboru materiálového inženýrství náročné, protože vyžaduje velmi komplexní přístup. Pro výrobu a provoz nanotechnologických zařízení je třeba stále více řešit způsoby řízení třecího procesu v nanoměřítku. Tato práce je zaměřena na studium vlivu vnějších elektrických polí a vlivu přítomnosti cizích částic na třecí vlastnosti materiálů na bázi dichalkogenidů přechodových kovů MX 2. Analýzy jsou založeny na výpočtech metodou teorie funkcionální hustoty (DFT) a na studiu fononových spekter těchto materiálů. S využitím elektronických deskriptorů je možné popsat změny elektronických struktur a zároveň kvantifikovat jejich dynamickou odezvu ve smyslu příspěvku jednotlivých atomů do vibračních spekter. Práce prezentuje použité teoretické nástroje, metodiku výpočtů a další detaily. Praktická část práce je členěna do třech částí. V první části jsou popsány výsledky studia vlivu elektrostatického pole na třecí vlastnosti materiálu. Tato analýza ukázala, že akumulovaný měrný náboj v materiálu zlepšuje skluz vrstev, což vede ke snížení tření v nanoměřítku. Druhá část je zaměřena na vliv interkalace cizích částic (N 2 a CO 2 ) do MX 2 materiálu a dále na korelaci vlastností valenčních pásů s třením mezi jednotlivými vrstvami materiálu. Poslední část popisuje vliv molekuly N 2 vložené mezi vrstvy materiálu MX 2 na zlepšení a stabilizaci třecích vlastností materiálu v přítomnosti vnějšího elektrostatického pole. Výsledky této práce přinášejí ucelený postup volby vhodných elektrostatických polí a cizích částic při vývoji nových tribologických materiálů s řízenou třecí odezvou.