Structure analysis of some transition metal silicides using X-ray diffraction and dynamical refinement against electron diffraction data

• Thesis title in Czech: Strukturní analýza vybraných silicidů přechodných kovů pomocí rentgenové difrakce a dynamického upřesňování dat z elektronové difrakce
• Thesis title in English: Structure analysis of some transition metal silicides using X-ray diffraction and dynamical refinement against electron diffraction data
• Key words: Precesní elektronová difrakční tomografie, dynamické upřesňování, silicidy niklu a mědi, (3+2)D nesouměřitelně modulované struktury.
• English key words: Precession electron diffraction tomography, dynamical refinement, nickel and copper silicides, (3+2)D incommensurately modulated strucutres.
• Academic year of topic announcement: 2013/2014
• Thesis type: dissertation
• Thesis language: angličtina
• Department: Department of Physics of Materials (32-KFM)
• Supervisor: prof. RNDr. Miloš Janeček, CSc.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 27.09.2013
• Date of assignment: 27.09.2013
• Confirmed by Study dept. on: 22.01.2014
• Date and time of defence: 26.09.2017 13:15
• Date of electronic submission: 14.07.2017
• Date of submission of printed version: 04.07.2017
• Date of proceeded defence: 26.09.2017
• Opponents: doc. Ing. Ladislav Kalvoda, CSc.
• Advisors: Dr. Dr. rer. nat. Lukáš Palatinus

Guidelines

Seznámíte se s technikami elektronové difrakce v transmisním elektronovém mikroskopu na orientovaných a neorientovaných vzorcích
Osvojíte si teoreticky i prakticky metodu precesní elektronové difrakce
Osvojíte si teoreticky i prakticky metodu elektronové difrakční tomografie
Budete pořizovat 3D difrakční data z nanomateriálů a ze získaných dat budete řešit krystalové struktury studovaných materiálů
Budete optimalizovat experimentální a výpočetní metody strukturní analýzy s cílem posunout hranice aplikovatelnosti metody směrem ke komplexnějším nebo méně stabilním materiálům
Fázové transformace ve studovaných vzorcích a jejich fyzikální vlastnosti budete charaterizovat doplňkovými metodami (SEM, AFM, DSC, XRPD)

References

[1] J. C. H. Spence, J. M. Zuo: Electron microdiffraction, Plenum Press, 2002.
[2] R. Vincent, P. A. Midgley (1994): Ultramicroscopy, 53, 271–282.
[3] Own, C. J. (2005). PhD thesis, Northwestern University, Evanston, IL, USA.
[4] U. Kolb, T. Gorelik, C. Kübel, M. T. Otten, D. Hubert (2007): Ultramicroscopy, 107, 507-513.
[5] U. Kolb, T. Gorelik, M. T. Otten (2008): Ultramicroscopy, 108, 763-772.
[6] E. Mugnaioli, T. Gorelik, U. Kolb (2009): Ultramicroscopy, 109, 758-765.

Další literatura dle doporučení školitele a konzultantů.

Preliminary scope of work

V posledních letech došlo k velkému rozmachu aplikací elektronové difrakce na strukturní analýzu látek s komplexními krystalovými strukturami. Zatímco po dlouhou dobu byla strukturní analýza pomocí elektronové difrakce omezena na relativně jednoduché látky nebo na kvalitativní práci, technika precesní elektronové difrakce a elektronové difrakční tomografie vyvinutá v posledních letech umožnila aplikovat tuto metodu i na mnohem složitější látky.
Cílem navrhované práce bude aplikace metod elektronové difrakční tomografie a precesní elektronové difrakce na strukturní analýzu komplexních krystalických látek, zvláště nanoobjektů (nanodrátů, nanodestiček a nanopásků) ternárních silicidů-germanidů přechodných prvků. Experimentální část bude zahrnovat práci na transmisním elektronovém mikroskopu a charakterizaci zkoumaných vzorků doplňkovými metodami, teoretická část pak zpracování difrakčních dat a především vylepšování metodiky a použitého software tak, aby bylo možné z difrakčních dat získat co nejpřesnější strukturní informace.

Preliminary scope of work in English

The application of electron diffraction methods to structure analysis of complex crystallite materials has attracted renewed interest in the last decade. For a long time structure analysis with electron diffraction was limited to relatively simple structures and qualitative work. However, the technique of precession electron diffraction and electron diffraction tomography allowed the application of the method to much more complex material.
The aim of the proposed work is the application of electron diffraction tomography and precession electron diffraction to structure analysis of complex crystalline materials, especially to nanoobjects (nano-wires, -platelets and –ribbons) of ternary silicides-germanides of transition metals. The experimental part will include work on transmission electron microscope and characterization of the samples with supplementary methods, the theoretical part will include mostly the processing of the diffraction data and especially development and improvement of the computing techniques and software so as to extract the most accurate structural information from the diffraction data.