Experimental methods of element and phase analysis, atomic and electronic structure of the matter.
Diffraction, spectroscopy, microscopy, particle scattering. Surface microscopies. Nuclear methods.
Principles, characteristics, possibilities and limitations of the methods.
In practical part - typical experiments to individual groups of methods.
Last update: T_KFES (14.05.2014)
Experimentální metody studia složení, atomové a elektronové struktury látek.
Rtg difrakce na monokrystalech a polykrystalických materiálech. Elektronová difrakce a elektronová transmisní a
skenovací mikroskopie. Studium struktury a složení povrchů, Povrchové mikroskopie. Jaderné metody – NMR,
pozitronová anihilační spektroskopie, Mössabuerova spektroskopie.
V předmětu jsou uvedeny principy a charakteristiky jednotlivých metod, jejich možnosti a případná omezení. V
praktické části budou studenti seznámeni s typickými demonstračními úlohami k jednotlivým skupinám metod.
Aim of the course -
Last update: T_KFNT (11.04.2008)
Methodical and exhibitional excercises to experimental lectures.
Last update: T_KFNT (11.04.2008)
Metodická a demonstrační cvičení k exper. přednáškám.
Syllabus -
Last update: prof. RNDr. Radomír Kužel, CSc. (23.05.2006)
Crystal growth
Methods of crystal growth, metal crystals, compound and alloy, congruent and non-congruent phase, advantages and limitations of individual methods, choice of method
Crystal growth of intermetallic compound by Czochralski method
Diffraction methods
Single crystal X-ray diffraction - crystal structure determination, crystal orientation, estimation of crystal quality
Laue method, orientation of single crystal or crystal structure determination Powder diffraction - information in powder pattern, lattice parameters determination, phase analysis, profile analysis for real structure study, textures and stresses
Lattice parameter determination or phase analysis
Electron microscopy and diffraction
Transmission electron microscopy - methods of visualization in TEM, electron diffraction and its use for orientation determination, contrast in EM
Elemental and phase analysisScanning microscopy - origin of signal in SEM, interaction of electrons in solids, topographic and compositional contrast
Scanning tunneling microscopy -STM
Physical principles of microscopic methods with scanning probe in near field.
Practical task with STM. Preparation of STM experiment for study of metal adsorbate on oriented Si surface.
Raman and Infrared spectroscopy
Electron and ion spectroscopies for studies of surfaces
XPS, AES, UPS, EELS, XPD, ISS, SIMS. Surface investigations by electron and ion spectroscopies - review. Energy analysers. Technical equipment for study of surfaces. Physical principles of methods and examples of applications.
Nuclear methods of study of solids - review.
Hyperfine interactions - origin, effects. Use of nuclear methods fro study of atomic, electronic and magnetic structure, examples of applications.
Nuclear magnetic resonance and quadrupole resonance in solids.
High resolution nuclear magnetic resonance.
Positron annihilation.
Moessbauer spectroscopy.
Last update: prof. RNDr. Radomír Kužel, CSc. (23.05.2006)
Růst krystalů
Metodika růstu krystalů, kovové krystaly, sloučenina a slitina, kongruentní a nekongruentní fáze, výhody a omezení jednotlivých metod, volba metody
Růst krystalu intermetalické sloučeniny Czochralského metodou
Difrakční metody
Difrakce rtg záření na monokrystalech - určování struktury krystalů, orientace monokrystalu, posouzení kvality monokrystalu
Laueova metoda, orientace monokrystalu nebo Určování struktury (exkurze na PřF UK)Difrakce rtg záření na polykrystalických materiálech - informace v práškovém difraktogramu, určování mřížových parametrů, identifikace fází, analýza profilů za účelem studia reálné struktury, studium textur a napětí
Určení mřížových parametrů nebo Fázová analýza
Elektronová mikroskopie a difrakce
Transmisní elektronová mikroskopie - metody zobrazení v TEM, elektronová difrakce a její užití pro stanovení orientace, kontrast v EM
Stanovení chemického složení fází - EDAX, Fázová analýzaRastrovací elektronová mikroskopie - principy vzniku signálu v SEM, interakce elektronů s PL, topografický a kompoziční kontrast
Rastrovací tunelová mikroskopie
Fyzikální principy mikroskopických metod s rastrující sondou v blízkém poli.
ktické seznámení s rastrovací tunelovou mikroskopií (STM). Účast na přípravě experimentu s využitím STM pro studium adsorbátu kovu na orientovaném povrchu Si s atomárním rozlišením.
Ramanova a IČ spektroskopie
Elektronové a iontové spektroskopie pro zkoumání povrchů
XPS, AES, UPS, EELS, XPD, ISS, SIMS. Zkoumání povrchů metodami elektronových a iontových spektroskopií - přehled. Energetické analyzátory pro elektronové a iontové spektroskopie. Technické vybavení aparatur pro výzkum povrchů Fyzikální principy metod a příklady jejich použití.
Jaderné metody studia kondenzovaných látek - přehled.
Hyperjemné interakce – původ, projevy. Využití jaderných metod pro studium atomové, elektronové a magnetické struktury, příklady aplikací.
Jaderná magnetická a kvadrupólová rezonance v pevných látkách.
Jaderná magnetická rezonance vysokého rozlišení.
Pozitronová anihilace.
Moessbauerova spektroskopie.
