Cesta k diamantům s kvantovými rozměry

Navrhovaný projekt se zaměřuje na přípravu a studium nanodiamantů na extrémní škále několika nanometrů (sub-2 nm), kde se v diamantu očekávají zatím neprozkoumané kvantové jevy. Použijeme dva různé typy nanodiamantů s průměrnou velikostí 5 nm nebo vyšší, které se liší způsobem výroby (původem) a připravíme je se střední velikostí pod 2 nm, s kyslíkovou a vodíkovou povrchovou terminací. Těchto extrémních rozměrů výsledných nanodiamantů bude dosaženo jejich řízeným zmenšováním pomocí žíhání na vzduchu v kombinaci s centrifugací, což povede k sub-2 nm nanodiamantům s kyslíkovou povrchovou terminací. Vodíkové povrchové terminace bude dosaženo následným žíháním v plynném vodíku. Povrchová chemie a struktura připravených sub-2 nm nanodiamantů v závislosti na velikosti a původu bude studována pomocí spektroskopických technik. Pro přesné měření jejich velikostí a elektronických vlastností pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM) a dalších pokročilých technik mikroskopie skenující sondou jako například Kelvinovská mikroskopie (KPFM) či skenovací tunelovací mikroskopie (STM) budou sub-2 nm nanodiamanty nanášeny na různé substráty ve formě jednotlivých nanočástic, či ve formě hustých vrstev pomocí několika depozičních technik či jejich kombinací.