Rtg metody studia struktury a mikrostruktury materiálů - NFPL030

• Anglický název: X-ray methods for structure and microstructure investigation of materials
• Zajišťuje: Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2015
• Semestr: letní
• E-Kredity: 5
• Rozsah, examinace: letní 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: http://krystal.karlov.mff.cuni.cz/FPL030
• Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán; povolen pro zápis po webu
• Garant: prof. RNDr. Radomír Kužel, CSc.; doc. RNDr. Stanislav Daniš, Ph.D.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Fyzika pevných látek

Anotace

čeština

Poslední úprava: T_KFES (18.04.2014)

Zdroje rtg záření, monochromatizace, detekce. Základní monokrystalové a práškové metody. Různé difrakční geometrie. Zpracování práškového difraktogramu. Instrumentální korekce. Identifikace neznámé fáze. Kvalitativní a kvantitativní fázová analýza. Přesné měření mřížových parametrů. Rietveldova metoda. Základní metody měření zbytkových napětí a textur. Studium profilů difrakčních linií. Základní metody řešení krystalových struktur. Studium struktury amorfních materiálů. Párová distribuční funkce. Maloúhlový rozptyl. Reflektivita. Moderní rtg zobrazovací metody

angličtina

Poslední úprava: T_KFES (14.05.2014)

X-Ray generators, detectors. Monochromatization. Basic single crystal methods. Film powder methods. Different diffraction geometries. Powder diffraction pattern and its evaluation Identification of unknown phases - qualitative and quantitative phase analysis. Precise measurement of lattice parameters. Rietveld method. Basic methods for texture and stress analysis. XRD profile analysis. Methods of structure solution. Structure of amorphous materials. Modern methods of X-ray imaging.

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Poslední úprava: prof. RNDr. Radomír Kužel, CSc. (14.06.2019)

Předmět je zakončen ústní zkouškou. Podmínkou pro připuštění ke zkoušce je zápočet. K zápočtu je nutné absolvovat praktické úlohy ve cvičeních.

angličtina

Poslední úprava: prof. RNDr. Radomír Kužel, CSc. (12.05.2023)

Oral exam. For the examination the credit from practical part is necessary. For the credit, participation at practical parts of the subject is required.

Literatura

Poslední úprava: RNDr. Pavel Zakouřil, Ph.D. (05.08.2002)

V. Valvoda, M. Polcarová, P. Lukáč : Základy strukturní analýzy. Karolinum. Praha. 1992.

I. Kraus : Úvod do strukturní rentgenografie. Academia. Praha 1985.

I. Kraus., V.V. Trofimov : Rentgenová tenzometrie. Academia. Praha 1988. Quantitative Texture Analysis. ed. H.J. Bunge, C. Esling. DGM. Oberursel. 1982.

Experimentální techniky v rentgenové a neutronové strukturní analýze. Krystalografická společnost. Praha 1994. ed. R. Kužel.

Difrakcia na polykryštalických látkach.R & D. Print. Bratislava. 1994. red. L. Smrčok.

dále vybrané články z časopisů.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: T_KFES (26.05.2003)

1. Zdroje záření Klasické zdroje, rotační anody, synchrotronové záření, zdroje neutronů

2. Monochromatizace Filtry, typy monochromátorů

3. Detekce záření Filmy, bodové, lineární, plošné detektory

4. Monokrystalové metody Filmové metody - Laue (orientace krystalu), Weissenberg, otáčený krystal, precese Difraktometry - Eulerova kolébka, kappa geometrie

5. Filmové práškové metody - Debye-Scherrerova metoda, Guinier

6. Informace obsažená v konvenčním práškovém difraktogramu. Stručný přehled základních metod práškové difrakce - upřesňování struktury z prášků, kvalitativní a kvantitativní fázová analýza, studium mřížových parametrů, teplotních kmitů, velikostí částic, mikronapětí.

7. Zpracování práškového difraktogramu. Určení parametrů profilů difrakčních linií přímou metodou a pomocí aproximace analytickými funkcemi.

8. Přehled základních geometrií v rtg. difraktometrii. Konvenční prášková metoda, goniometry psi, omega, Seemannův- Bohlinův goniometr, vliv instrumentálních faktorů a absorpce. Hloubka průniku rtg. záření.

9. Identifikace neznámé fáze

10. Kvalitativní a kvantitativní fázová analýza

11. Určování mřížových parametrů

12. Rietveldova metoda zpřesňování struktur

13. Měření zbytkových napětí Klasifikace napětí, popis napětí, metoda sin^2 psi, měření dvojosých napětí filmovými a difraktometrickými metodami

14. Textury. ODF, měření textury na texturním goniometru, vláknité textury a jejich charakterizace pomocí konvenčního práškového difraktometru, jednoduché metody popisu textur (psi a omega skeny)

15. Studium profilů difrakčních linií. Korekce na instrumentální rozšíření, separace efektů mikronapětí a malé velikosti částic aproximačními metodami.

16. Studium velikosti, tvaru a rozdělení velikostí krystalitů v oboru 5 nm - 10000 nm.

17. Studium struktury amorfních materiálů. Difrakce a EXAFS

18. Základní metody řešení krystalových struktur Pattersonovské metody, přímé metody

angličtina

Poslední úprava: T_KFES (26.05.2003)

1. X-ray sources Laboratory sources, rotation anodes, synchrotron radiation, neutron sources

2. Monochromatization Filters, monochromators

3. Detection of radiation Films, point, linear, area detectors

4. Single crystal methods Film methods - Laue (orientation of crystal), Weissenberg, rotating crystal, precession Difractometers - Eulerian cradle, kappa geometry

5. Film powder methods - Debye-Scherrer methods, Guinier

6. Information in powder diffraction pattern. Basic methods of powder diffraction - structure refinement, qualitative and quantitative phase analysis, study of lattice parameters, thermal vibrations, crystallite size and strain.

7. Powder diffraction pattern - data reduction. Determination of line profile parameters by the direct method and fitting.

8. Diffraction geometries. Conventional powder method, psi and omega goniometers, Seemann-Bohlin goniometer, influence of instrumental factors and absorption, penetration depth

9. Phase identification

10. Qualitative and qunatitative phase analysis

11. Lattice parameters

12. Rietveld method and structure refinement

13. Residual stress determination Classification of stresses, stress description, sin^2 psi method. Stress measurements

14. Textures ODF, texture measurements with texture goniometer, fiber textures and their characterization with conventional diffractometer (psi and omega scans)

15. Line profile analysis Correction on instrumental broadening, size-strain separation.

16. Study of size, shape and distribution of crystallites in the range of 5 nm - 10000 nm.

17. Study of amorphous materials Diffraction and EXAFS

18. Basic methods of structure solution Patterson methods, heavy-atom method. Direct methods.