Iontové a vibrační spektroskopie - NEVF168

• Anglický název: Ion and Vibrational Spectroscopy
• Zajišťuje: Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2020
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 5
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/1, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Další informace: https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html
• Garant: doc. RNDr. Viktor Johánek, Ph.D.; prof. RNDr. Karel Mašek, Ph.D.

Anotace

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (14.05.2018)

Pokročilé metody, přístrojové vybavení a další témata fyziky povrchů, tenkých vrstev, heterogenní katalýzy a chemické fyziky rozšiřující základní přednášky oboru Fyzika povrchů a rozhraní. Iontové spektroskopie, vibrační spektroskopie, mikroskopie PEEM a LEEM, operando metody, chemické reaktory, senzory plynů.

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (14.05.2018)

Advanced methods, experimental equipment and other topics related to surface science, thin films, heterogeneous catalysis and chemical physics, extending core lectures of the Surface and Interface Physics study branch. Ion spectroscopies, vibrational spectroscopies, PEEM and LEEM microscopies, operando methods, chemical reactors, gas sensors.

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (04.06.2020)

Získání zápočtu je podmínkou pro konání zkoušky.

Udělení zápočtu je podmíněno průběžnou účastí na výuce, aktivitou při cvičeních a vypracováním

zjednodušeného protokolu z měření.

Povaha kontroly studia předmětu vylučuje opakování zápočtu.

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (14.05.2018)

Examination is oral. Scope of the examination corresponds to the sylabus to the extent presented at the lectures.

Literatura

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (14.05.2018)

Practical Surface Analysis (second edition), Volume 2: Ion and Neutral Spectroscopy, edited by D. Briggs and M.P. Seah, John Wiley and Sons, 1992

E. Bauer, Surface Microscopy with Low Energy Electrons, Springer, 2014

Vibrational Spectroscopy of Molecules on Surfaces, edited by T.E Madey and J.T. Yates Jr., John Wiley and Sons, 1987; Barbara Stuart, Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Applications, Wiley and Sons, 2005; Y.J. Chabal, Surface Infrared Spectroscopy, Surf. Sci. Rep. 8 (1988) 211-357

Practical Surface Analysis (second edition), Volume 1: Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy, edited by D. Briggs and M.P. Seah, John Wiley and Sons, 1990; Surface Analysis by Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy, edited by D. Briggs and J.T. Seah, IM Publications 2003

R.J. Stetter, J. Li, Amperometric gas sensors - a review, Chemical Reviews 108 (2008) 352-366; K. Potje-Kamloth, Semiconductor junction gas sensors, Chemical Reviews 108 (2008) 367-399; G. Korotcenkov, The role of morphology and crystallographic structure of metal oxides in response of conductometric-type gas sensors, Materials Science and Engineering R 61 (2008) 1-39

Metody výuky

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (06.10.2020)

Výuka v ZS 2020 probíhá formou on-line přednášek. Více informací viz https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (06.10.2020)

The lecture is conducted on-line in the winter semester 2020. For more information, see https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (04.06.2020)

Zkouška z tohoto předmětu je ústní. Požadavky zkoušky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (14.05.2018)

Iontové spektroskopie - rozdělení iontových metod, interakce iontů s pevnou látkou, SIMS, LEIS (ISS), RBS, srovnání iontových metod s ostatními povrchovými metodami.

Vibrační spektroskopie - základní fyzikální principy, rotačně- vibrační Ramanovská a infračervená spektroskopie, experimentální uspořádání a typy vzorků, interpretace spekter, časově rozlišené měření, příklady experimentů.

Mikroskopie PEEM a LEEM - fyzikální pricipy metod, přístrojové vybavení (společné základy a rozdíly), zobrazovací módy, spektroskopická informace, další modifikace a rozšíření - FE-LEEM, SPLEEM, XPEEM, UV-PEEM.

Operando metody - analýza povrchů v reálných reakčních podmínkách, obecná metodologie, elektronové spektroskopie v kapalinách a ve vyšších tlacích plynů (NAP-XPS/PES), mikroskopie v kapalinách a ve vyšších tlacích plynů (Ambient AFM, operando STM).

Vysokotlaký chemický reaktor - základní koncepty měření reakcí v plynné fázi, typy reaktorů, analýza plynů (hmotové spektrometrie, plynové chromatografie, ...), interpretace a kvantifikace měření, reakční aktivita, selektivita a míra konverze.

Senzory plynů - základní typy plynových senzorů, charakterizace a vlastnosti senzorů, stanice pro měření senzorů, měření charakteristik senzorů v reálných podmínkách, interpretace a kvantifikace měření.

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (14.05.2018)

Ion spectroscopy - classification of methods of ion spectroscopy, interaction of ions with solids, SIMS, LEIS (ISS), RBS, comparison of ion methods with other methods of surface analysis.

Vibrational spectroscopy - basic physical principles, rotational-vibrational Raman and infrared spectroscopy, experimental arrangements and types of samples, interpretation of spectra, time-resolved measurement, examples of experimental results.

PEEM and LEEM microscopy - physical principles, experimental equipment (common and dedicated components), imaging modes, spectral information, other modifications and extensions - FE-LEEM, SPLEEM, XPEEM, UV-PEEM.

Operando methods - surface analysis under real reaction conditions, basic methodology, electron spectroscopies of liquids and high-pressure gases (NAP-XPS/PES), microscopy in liquids and high-pressure gases (Ambient AFM, operando STM).

High-pressure chemical reactors - basic concepts of reactivity measurements in high/ambient-pressure gas phase, types of reactors, gas analysis (mass spectrometry, gas chromatography, ...), interpretation and quantification of experimental results, reaction activity, selectivity and conversion.

Gas sensors - common types of gas sensors, properties of sensors and their characterization, test stations for gas sensors, measurement of sensor characteristics in real conditions, interpretation and quantification of experimental results.