Předmět: Metody studia pevné látky

« Zpět
Název předmětu Metody studia pevné látky
Kód předmětu KEF/MSPL
Organizační forma výuky Přednáška
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia 2
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 3
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Mašláň Miroslav, prof. RNDr. CSc.
  • Filip Jan, Mgr. Ph.D.
Obsah předmětu
1. RTG prášková difrakce, principy elektron. a neutron. difrakce. Vznik a detekce RTG záření. Základ. principy (Braggův zákon), instrumentace a příprava vzorků pro RTG pr. difr., specifika měření nanokrystal. materiálů, měření velikosti částic pomocí nízkoúhlového rozptylu RTG záření (SAXS), vysoko a nízkoteplotní RTG pr. difr., měření tenkých vrstev. Výhody a nevýhody v porovnání s RTG pr. difr. 2. Metody založené na emisi/absorpci elektronů/RTG záření vyvolané působením fotonů nebo částic. RTG fluorescenční spektroskopie (XRF): zákl. principy (Moseleyův zákon, Rayleighův a Comptonův rozptyl, saturační hloubka a sekundární fluorescence), instrumentace a příprava vzorků, konstrukční typy XRF spektrometrů, elektron. mikroanalýza. Spektroskopie: fotoelektronové (UPS, XPS/ESCA), Augerových elektronů, RTG absorpční (XAS - EXAFS, XANES) 3. Mössbauerova spektroskopie. Mössb. jev, experimentální pozorování Mössb. jevu, hyperjemné interakce, interpretace mössb. spekter, Mössb. spektroskopie s registrací konverzních elektronů (CEMS) a konverzního rentgen. záření (CXMS), nízkoteplotní Mössb. spektroskopie a sp. ve vnějším magnet. poli. 4. Magnetometr. měření. Magnetometr založený na supravodivém kvantovém interferenčním jevu (SQUID): základní principy, instrumentace a příprava vzorků, parametry hysterezní smyčky, magnet. vlastnosti látek - specifika v případě nanomateriálů, mezičásticové interakce, střídavá (AC) susceptibilita, teplotní závislosti magnetizace (FC-ZFC křivky) - analytický význam. Vibrační magnetometr (VSM). 5. Nukleární magnet. rezonance. Jaderný magn. moment. Magnet. moment v magnet. poli: klasický přístup, kvantový přístup. Rezonance a relaxace lineárních soustav, Blochovy rovnice, stacionární řešení, určení relaxačních dob T1 a T1, nehomogenní rozšíření absorpční čáry, nestacionární řešení Bloch. rovnic. Volná precese. Spinové a stimulované echo. Experiment. technika. CW a pulsní spektrometry. NMR spektra. Chemický posuv, štěpení signálů, dvojná rezonance, technika decoupling a INDOR, dynamické jevy, NMR jiných jader než protonů, 2D-NMR, rotace pod magickým úhlem, CIDNP, NMR tomografie. Použití NMR ke studiu struktury pevných látek. Zobrazování metodou magnet. rezonance (MRI): princip, možnosti využití v praxi, kontrastní látky (SPIO) - typy, povrchové modifikace, magnet. vlastnosti (nároky, možnosti řízení magnet. vlastností). 6. Termická analýza. Termogravimetr. analýza, diferenční termická analýza, diferenční skenovací kalorimetrie; základ. principy, instrumentace a příprava vzorků, měřené parametry. Analýza uvolněných (odchozích) plynů (hmotnostní a infračervená spektroskopie). 7. Měření specifického povrchu pórovitých a práškových materiálů metodou BET. Základ. principy, instrumentace a příprava vzorků pro měření specifické plochy povrchu, Langmuirova izoterma, měření porézních materiálů, fyzisorpce, chemisorpce, teplotně programovatelná oxidace/redukce. 8. Dynamický rozptyl světla. Základ. principy rozptylu světla, instrumentace a příprava vzorků pro měření velikosti částic pomocí dynam. rozptylu světla, metody vyhodnocení. Stokesův zákon. Zeta potenciál a jeho závislost na pH, elektrokinetické jevy, izoelektrický bod, elektr. dvojvrstva. 9. Vibrační spektroskopie. Základy vibr. sp.. Infračervená a Ramanova sp. - základy, instrumentace, sp. s povrchově zesíleným Ramanovým rozptylem (SERS), UV-Vis absorbční sp. a luminiscence. 10. Vakuová technika. Získávání vakua, typy vývěv (rotační, difúzní, molekulární). Měření nízkých tlaků. Konstrukce vakuových aparatur. Systémy a zařízení pro ultravysoké vakuum. 11. Technika nízkoteplotních měření. Principy chlazení, měření nízkých teplot.

Studijní aktivity a metody výuky
nespecifikováno
Výstupy z učení
Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
nespecifikováno
Doporučená literatura


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Aplikovaná fyzika (2019) Kategorie: Fyzikální obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Nanotechnologie (2019) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní