This diploma thesis deals with a study of kinetics of photochemical reactions in a thin printed polymer layer. The experimental part deals with the composition preparation and layers coating. The prepared layers were exposed and subsequently studied for their colour response to the light. The aim of this work was to prepare a photosensitive layer with a significant colour change between individual doses of radiation, to improve the mechanical resistance of the layers, to adjust the sensitivity of the compositions to UVB radiation and to study the kinetics of the photochemical reaction used.

This thesis examines the preparation of thin layers of material for photovoltaic applications with focused on perovskites and determining their optical properties. Basic information about the photovoltaic panels, especially about the perovskites, and the preparation of thin layers is supplied in the theoretical section. This section includes description of optical properties and the main method of study of optical properties, spectroscopic ellipsometry. Experimental section is focused on the preparation of thin layers of perovskites FAPbBr3 and its precursors by spin-coating. Optical properties are evaluated using profilometry, UV VIS spectrometry and spectroscopic ellipsometry. The conclusion summarizes the results of this experiment with focused on comparison of ellipsometric spectrums of perovskites and its precursors.

Le dépôt MOCVD, l’oxydation naturelle sous air et l’oxydation naturelle suivie d’un dépôt MOCVD ont été utilisés pour synthétiser des couches de zircone d’environ 1 µm d’épaisseur. Dans un premier temps, nous avons déterminé les conditions optimales pour le dépôt MOCVD sur le 304L et le Zy-4, à 400°C et 500°C. Les deux autres techniques nous ont permis d’obtenir des couches plus épaisses et de compositions différentes en termes de fractions de phases quadratique et monoclinique. Nous avons caractérisé les phases et les contraintes résiduelles dans les couches par DRX. Grâce à un chargement de flexion ou de traction dans l’enceinte d’un MEB, nous avons réalisé des essais de multifissuration. Sur le Zy-4, nous avons obtenu le schéma classique d’endommagement : apparition de fissures perpendiculaires à la direction d’extension, augmentation du nombre de fissures jusqu’à saturation de la multifissuration. Sur le 304L, nous avons observé une hétérogénéité de fissuration pour les couches les moins épaisses, qui peut être due à la taille des grains du substrat par rapport à l’épaisseur de couche. On montre que la distance entre les fissures à saturation ne dépend ni des phases, ni des contraintes résiduelles. Elle varie linéairement avec l’épaisseur de la couche. La modélisation par éléments finis des essais de flexion nous a permis d’obtenir la contrainte à l’amorçage des fissures. La résistance des couches ne dépend pas de la fraction de phase quadratique et ne semble pas dépendre des contraintes résiduelles, mais elle décroît lorsque l’épaisseur croît. La prise en compte des contraintes résiduelles pour expliquer l’amorçage des fissures conduit à supposer que ces contraintes sont fortement hétérogènes dans les couches. / MOCVD deposition, air thermal oxidation and thermal oxidation followed by MOCVD deposition were used to produce the zirconia layers. First, in order to obtain films of controlled thickness (a few microns), we determined the optimal MOCVD deposition conditions on the 304L and Zy-4, at 400°C and 500°C. The two other techniques allowed us to obtain thicker layers of different tetragonal phase fractions. The volume fraction of tetragonal phase of zirconia and the residual stresses in the layers was characterized by DRX. Multiple cracking tests were performed inside a SEM through bending or tensile tests. On the Zy-4, we obtained the classic damage scheme: cracks perpendicular to the extension direction appear and multiply until saturation. On the 304L, cracks were localized for the thinner layers; this may be due to the grain size of the substrate with respect to the layer thickness. For the layers obtained on Zy-4, the minimal distance between the cracks does not depend neither of the tetragonal phase fraction nor of the residual stresses. It varies linearly with the layer thickness. Using the finite element method, the stress at fracture initiation was obtained. It decreases with the increase of the layer thickness independently of the tetragonal phase fraction and of the residual stresses. To take into account the residual stresses in assessment of the layer strength, high residual stress gradient have to be supposed.

Après dopage, les oxydes de terres rares peuvent acquérir des propriétés optiques intéressantes pour les dispositifs d’optoélectronique du futur. Ces matériaux peuvent aussi être utilisés comme absorbant neutronique dans les réacteurs nucléaires. Que ce soit pendant le processus de dopage ou en réacteur, ces oxydes sont soumis à des conditions d’irradiation aux ions intenses. Il est alors important de comprendre leur comportement dans cet environnement extrême. C’est l’objectif de cette thèse durant laquelle a été menée une étude fondamentale de matériaux modèles (couches épitaxiées assimilables à des monocristaux) sous irradiation ionique. Les principaux résultats montrent qu’un changement de phase, de cubique à monoclinique, se produit sous irradiation. Cette transition, qui n’est pas directement pilotée par l’énergie déposée par les ions, a lieu en plusieurs étapes liées à des évolutions microstructurales distinctes. Enfin, la composition joue un rôle sur le changement de structure, l’oxyde de Gadolinium étant plus rapidement transformé que l’oxyde d’Erbium. / After doping, the rare earth oxides can acquire interesting optical properties for the optoelectronic devices of the future. These materials can also be used as neutron absorbers in nuclear reactors. Whether during the doping process or in the reactor, these oxides are subjected to irradiation conditions with intense ions. It is important to understand their behavior in this extreme environment. This is the objective of this thesis during which a fundamental study of model materials(epitaxial layers assimilable to single crystals)under ionic irradiation was conducted. The main results show that a phase change, from cubic to monoclinic, occurs under irradiation. This transition, which is not directly driven by the energy deposited by the ions, takes place in several stages linked to distinct microstructural evolutions. Finally, the composition plays a role in the change of structure, gadolinium oxide being more rapidly transformed than Erbium oxide.

In this work we studied properties of garnet scintillator layers (RxLu3-xAl5O12, RxY3-xAl5O12) doped by rare earth ions (Ce, Pr, Tb), orthosilicates (Y2SiO5; R = Ce, Tb) and influence of Sc codoping on Pr3+ and Tb3+ emissions. The Zr codoping on Ce3+ emission in orthosilicates was also studied. The samples were prepared by liquid phase epitaxy. The studied materials show high quantum efficiency and good chemical and mechanical stability. They represent ideal materials for 2D imaging devices. We studied optical absorption, excitation and emission spectra and scintillation properties (radiolunescence and photoelectron yield). The aim was to determine the properties of grown layers and their comparison to Czochralski grown single crystals. We looked for the impact of melt and growth conditions on measured layer properties. We also tried to determine optimal amount of dopants in layer. We used PbO - B2O3 and BaO - BaF2 - B2O3 fluxes. Using these fluxes, we succeeded in growing layers with less intrinsic defects in crystal lattice in comparison to single crystals. In grown layers of thickness from 1 to 30 µm higher dopant concentration was achieved than in single crystals.

CHARLES UNIVERSITY IN PRAGUE Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of Pharmaceutical technology Name and surname: Marie Korpasová Title of diploma thesis: Adhesive and rheological properties of mixtures based on chitosan Supervisor: PharmDr. Eva Šnejdrová, Ph.D. Diploma thesis deals with evaluation of rheological and adhesive properties of compounds for matrix tablets formulation, based on Chitosan with addition of retardant compound. The retardant compound consists of Sodium Alginate and Hypromellose in concentrations of 30 %, 40 % and 50 %. Theoretical part describes Chitosan, Sodium Alginate and Hypromellose. As next is division of matrix tablets. Theoretically is also described evaluation of rotational, oscillational and adhesive testing which was used in practical part. From viscosity curves can be seen, that viscosity is decreasing with increasing stress. Viscosity increases with increasing concentration of Sodium Alginate and Hypromellose. Oscillational testing is better for gel characterization, because it provides lower stress on test samples. Samples of given compound were prepared by hydrating with phosphate buffer of pH 6,8. Coefficient of consistency K and index flow rate n characterize rheological behaviour of gels. Viscoelastic compounds behave like solids with plastic...

CHARLES UNIVERSITY Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of Pharmaceutical Technology Name of author: Dominik Vavřich Title of diploma thesis: Rheological behaviour of mixtures for freeze-drying Supervisor: PharmDr. Eva Šnejdrová, Ph.D. The diploma thesis deals with the evaluation of rheological properties of aqueous dispersions of fish gelatin and carrageenans intended for lyophilization. Theoretical part of this work is dedicated to the characterization of fish gelatin and carrageenans which were used for preparation of the mixtures in experimental part of this work. Characterization of an oral cavity from an application of medicaments point of view and an orally disintegrating tablets of the medicine with a focus on the lyophilized tablets are also presented. Mixtures of the fish gelatin and the carrageenans were prepared in the experimental part of the work. Their rheological behaviour employing an absolute rotational rheometer Kinexus Pro+ was measured and evaluated. Also, the testing of the rheological characteristics of these materials transformed into the freeze-dried tablets was performed. Nonlinear viscous curves were obtained, and they were mathematically evaluated by the Power law model. Pseudoplastic behaviour of the mixtures can be derived from the results of acquired...

Afin de répondre au besoin de la société actuelle qui utilise toujours plus de moyens de transport et de dispositifs portables, les modes de production, de conversion et de stockage de l'énergie, sont en train de connaître de véritables mutations. Afin de créer des systèmes capables de générer une énergie maîtrisée et renouvelable, les nanosciences et nanotechnologies sont des domaines de premier plan. Le travail présenté dans ce manuscrit décrit la fabrication de structures, de taille nanométrique, organisées à grande échelle. La fonctionnalisation se fait par synthèse de films ou de particules par ALD. Des systèmes MIM sont synthétisés sur des structures ordonnées d'alumine poreuse. Les matériaux déposés en couches minces sont TiN, Al2O3 et HfO2. L'objectif est de fabriquer des nano-condensateurs à hautes performances pouvant être utilisés pour des applications de stockage de données, de mémoire ou pour le stockage d'énergie dans des petits dispositifs comme la technologie RFID.Dans une deuxième partie, des catalyseurs métalliques Pd/Ni sont déposés sur des membranes d'alumine pour l'électro-oxydation de l'acide formique. De la même manière, des nano-tubes de TiO2 fabriqués par oxydation anodique sont fonctionnalisés par des nano-particules de Pd pour l'électrooxydation de l'éthanol. Ces deux études systèmes peuvent conduire à leur utilisation comme catalyseurs au niveau de l'anode des piles à combustible liquide à combustion directe. Enfin, la dernière partie de ce travail consiste au dépôt par voie électrochimique de Cu2O, sur des nano-tubes de TiO2 qui servent de support. La jonction p/n ainsi fabriquée pourra servir pour la photo-conversion de l'énergie solaire. / In order to meet the growing needs in today's society that requests more transportation and portable devices, energy production, conversion and storage systems are now experiencing real changes. To fabricate systems able to generate a controlled and renewable energy, nanoscience and nanotechnology are leading research fields. The work presented in this manuscript describes the fabrication of nanosized, large-scale organized structures. These nanostructures have been functionalized through film and particle synthesis using a chemical vapor deposition method: the Atomic Layer Deposition (ALD).Thus, metal/insulator/metal (MIM) systems are fabricated on highly-ordered high-aspect ratio porous alumina. The materials that have been deposited are TiN, Al2O3 and HfO2. The aim is to produce high performance nanocapacitors that can be used for data storage (DRAM) application or for energy storage in small devices such as RFID.In a second part, metallic catalysts such as Pd/Ni have been deposited on alumina membranes for formic acid electro-oxidation. Similarly, TiO2 nanotubes have been fabricated by anodic oxidation and they have been functionalized with Pd nanoparticles for ethanol electro-oxidation. Both studied systems can be used as anode catalysts in direct liquid fuel cells.Finally, the last part of this work has consisted in the study of Cu2O, as a p-type semiconductor, that has been electrochemically deposited onto TiO2 nanotubes (n-type semiconductor). The resulting p/n junction can be interesting for solar energy photoconversion.

Ephemeral patches of hydrodynamic and chemical sensory cues at fine scales are fundamentally important to the life success of plankton populations and thus the overall health and vitality of nearshore marine ecosystems. We employed various tools from experimental fluid mechanics to create ecologically-relevant hydrodynamic and chemical conditions in a recirculating flume system for zooplankton behavioral assays. The goal was to quantify and correlate changes in zooplankton behavior with coincident sensory cues. A laminar, planar free jet (the Bickley jet) was used to create finescale, free shear layers with targeted hydrodynamic characteristics as well as finescale, sharp-edged layers of both beneficial and toxic ("red tide") phytoplankton species. Planar particle image velocimetry (PIV) and laser-induced fluorescence (LIF) were used to quantify the flow and concentration fields, respectively. Behavioral assays with a variety of crustacean zooplankton species including Antarctic krill (Euphausia superba), estuarine crab larvae (Panopeus herbstii), and calanoid copepods (Temora longicornis and Acartia tonsa), each unique in its ecology, morphology, and life history, show clear and statistically-significant behavioral responses to relevant hydrodynamic and chemical cues. Estuarine crab larvae optimize short term and long term behavioral needs (foraging and habitat selection) by sensing and exploiting the information contained in multi-directional free shear flows. In the presence of thin layers of toxic algal exudates (Karenia brevis), T. longicornis and A. tonsa exhibit explicit avoidance behaviors through significant increases in swimming speed and overall behavioral variability resulting in a conspicuous hydrodynamic signature in a risk/benefit behavioral response. Finally, Antarctic krill exploit the hydrodynamic cues contained in a free shear layer to modify swimming behaviors and ultimately graze in a thin phytoplankton layer (Tetraselmis spp.). Each species is able to sense and exploit the information contained in coherent hydrodynamic and chemical sensory cues to change swimming kinematics and alter macroscale trajectory characteristics. Quantifying changes in zooplankton behavior in response to ecologically-relevant sensory cues is a crucial step towards modeling (e.g. via biophysically-coupled individual-based ecosystem models) and managing sustainable marine fisheries.

L'intérêt porté sur la miniaturisation des systèmes par la communauté scientifique est grand, que ce soit pour des raisons de mobilité, d'économie d'énergie ou d'innovation technologique. L'objectif de cette thèse est de déterminer les caractéristiques physiques et structurales des couches minces et des nanofils d'oxydes métalliques synthétisés par la méthode électrochimique.<br />La première partie de cette thèse est consacrée à l'oxyde de bismuth en phase delta. Les couches minces élaborés par électrochimie sont de très bonne qualité cristalline, et seul la phase delta-Bi2O3 est présente. Le caractère nano structuré des couches minces est mis en évidence par les expériences de microscopie électronique en transmission (MET) et participe à la stabilisation de cette phase à température ambiante. Les mesures de conductivité réalisées par spectroscopie d'impédance complexe montrent un comportement différent selon la nature du substrat utilisé. Nous observons une excellente conductivité électrique des dépôts réalisés sur les substrats en argent doré (4•10-3 S•cm-1), alors que les dépôts obtenus sur l'inox montre un comportement très résistif (10-7 S•cm-1).<br />La seconde partie de cette étude concerne l'oxyde de zinc. Les conditions d'élaboration par électrochimie influence les propriétés structurales et physiques des couches minces obtenues. Les différents traitements thermiques réalisés sur les couches minces de ZnO ont permis d'améliorer la qualité optique des couches et de modifier la structure du ZnO par incorporation d'azote lors de recuit dans l'ammoniaque.<br />La dernière partie est consacrée à la synthèse et à la caractérisation de nanofils de ZnO élaborés par la méthode « template ». Cette méthode nous a permis de confiner la croissance par électrochimie dans des pores de différents diamètres. Les observations réalisés par MET et MET en Haute Résolution montrent que les nanofils obtenus sont monocristallins et de bonne qualité. Les propriétés d'émission observées en PL sont très proches des propriétés d'émission des couches minces.