Experimentální analýza modulu pružnosti tenkých vrstev pomocí kontaktní a akustické metody

Bc. Radek FIEDLER

Diplomová práce

Experimental analysis of elastic modulus of thin films via contact and acoustic methods

Anotace:

Tato diplomová práce se zabývá experimentální analýzou modulu pružnosti tenkých vrstev pomocí kontaktní a akustické metody. Hlavním cílem je porovnat dvě hlavní techniky: nanoindentační zkoušku a detekci akustických vln generovaných laserem (LAW). Nanoindentační zkouška je široce využívaná metoda zahrnující vtlačování ostrého hrotu do vzorku a měření odezvy, zatímco LAW využívá akustické vlny generované laserovým pulzem k charakterizaci elastických vlastností materiálů. Pro studium možností nanoindentace a LAW byly jako modelový případ zvoleny tenké vrstvy NiOx, které byly vytvořeny magnetronovým naprašováním. Tento výběr umožňuje detailní analýzu a srovnání obou technik v kontextu elastických vlastností materiálů. Výsledky studie poskytují důležité poznatky o vhodnosti těchto technik pro charakterizaci elastických vlastností a modulu pružnosti tenkých vrstev, což je klíčové pro aplikace v oblastech, jako je elektronika, biomedicínské inženýrství a energetika.

Abstract:

This thesis deals with the experimental analysis of the elastic modulus of thin films using contact and acoustic methods. The main objective is to compare two main techniques: nanoindentation test and laser generated acoustic wave (LAW) detection. The nanoindentation test is a widely used method involving the insertion of a sharp tip into a sample and measuring the response, while LAW uses acoustic waves generated by a laser pulse to characterize the elastic properties of materials. In order to study the potential of nanoindentation and LAW, thin NiOx layers created by magnetron sputtering were chosen as a model case. This selection allows a detailed analysis and comparison of both techniques in the context of the elastic properties of materials. The results of the study provide important insights into the suitability of these techniques for characterizing the elastic properties and elastic modulus of thin films, which is crucial for applications in areas such as electronics, biomedical engineering and energy.

Klíčová slova

modul pružnosti, tenké vrstvy, NiOx, nanoindentace, akustické vlny generované laserem (LAW)

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 6. 8. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Radim Čtvrtlík, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Nanotechnologie / Nanotechnologie