Předmět: Metody charakterizace nanomateriálů 1

» Seznam fakult » FM » KMT
Název předmětu Metody charakterizace nanomateriálů 1
Kód předmětu KMT/MN1
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 6
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinný, Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Vodičková Věra, doc. RNDr. Ph.D.
Obsah předmětu
Přednášky: 1. Úvod. Metody strukturní analýzy - zobrazovací, analytické. Oblasti využití metod. 2. Elektronová mikroskopie. Interakce primárního elektronového svazku s pevnou látkou, mechanismy rozptylu - pružný a nepružný rozptyl, emise elektronů ze vzorku, účinnost emise sekundárních a zpětně odražených elektronů. 3. REM - charakteristiky, schéma rastrovacího mikroskopu, základní konstrukční prvky . Tvorba obrazu u REM, kontrast chemický a topografický. Zobrazovací režimy, detektory signálů. 4. TEM - charakteristiky, schéma transmisního mikroskopu, základní konstrukční prvky. Tvorba a interpretace obrazu, difrakční konstanta. Rozptylový a difrakční kontrast. Difrakční obrazce a jejich interpretace. 5. Mikroskopie rastrující sondy (SPM). Obecná charakteristika metod, rozdělení podle druhu interakce (STM, AFM). Rastrovací tunelová mikroskopie (STM) - princip a využití, spojení s REM. Mikroskopie atomových sil (AFM), princip a využití. 6. Speciální mikroskopické metody - FEM, FIM, SNOM? 7. Základy spektroskopických metod. Optická emisní spektroskopie (OES) - vznik a záznam atomového spektra. Metody OES - klasické (plamenová fotometrie a spektrografie), moderní (simultánní a sekvenční) spektrometry 8. Automatická emisní analýza kovů, OES s buzením v doutnavém výboji (GDOES), OES s buzením v plazmatu (ICP, DCP) 9. Speciální spektroskopické metody - LIBS, Raman nebo rtg fluorescence? 10. Elektronová mikroanalýza. Princip, detekce záření. Elektronová mikrosonda. Energiově disperzní analýza (EDA), vlnově disperzní analýza (WDA). Porovnání EDA, WDA. Metody kvantitativní mikroanalýzy. 11. Strukturní rentgenografie. Vznik a vlastnosti rtg záření, interakce rtg záření s pevnou látkou. Strukturní rentgenografie - využití difrakce rtg záření ke studiu struktury, Braggova rovnice. Difrakce na krystalové mřížce - Laueho rovnice, Ewaldova konstrukce. 12. Speciální difrakční metody - princip a využití EBSD, LEED 13. Metody analýzy povrchu. Všobecný princip, nejběžnější metody - AES, SIMS, LEED, XPS, APS. Princip a využití Augerovy elektronové spektroskopie. Princip a využití XPS, SIMS. CVIČENÍ 1. Úvod, organizace cvičení, podmínky udělení zápočtu, studijní literatura. 2. REM - požadavky na vzorky a jejich příprava, možnosti REM v oblasti nanomateriálů, 3. - 4. Pozorování na rastrovacím mikroskopu 5. Metody přípravy vzorků pro TEM (repliky, fólie, metoda FIM beam). 6. AFM - praktické ukázky, možnosti aplikací 7. -8. Spektroskopická měření na LIBS spektrometru 9. - 10. Praktické aplikace v energiově disperzní analýze, spojení s REM, TEM 11. Experimentální metody difrakční analýzy. Základní metody studia mono- a polykrystalických materiálů. Moderní metody fázové analýzy, difraktometry 12.-13. Metody analýzy povrchu. 14. Zápočet.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování)
  • Účast na výuce - 56 hodin za semestr
Výstupy z učení
Získání přehledu o principech a využitelnosti základních analytických metod.
Získání přehledu o principech a využitelnosti základních analytických metod.
Předpoklady
Znalost základních principů klasické a kvantové fyziky.

Hodnoticí metody a kritéria
Kombinovaná zkouška

Ústní zkouška
Doporučená literatura
  • ASM Metals HandBook Volume 10 - Materials Characterization.
  • BRUNDLE C. R., EVANS C.A., WILSON, S. Encyclopedia of Materials Characterization.
  • HRIVŇÁK I. Elektrónová mikroskopia ocelí, VEDA Bratislava 1986.
  • HRIVŇÁK,I. Elektrónová mikroskópia ocelí. VEDA Bratislava, 1986.
  • KRAUS I.:. Úvod do strukturní rentgenografie, Academia Praha, 1985.
  • SKOČOVSKÝ P., ŠIMAN I. Štruktúrna analýza liatin,ALFA Bratislava,1989.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr