651-3028/01 – Metody strukturní a fázové analýzy nanomateriálů (MSFAN)
Garantující katedra | Katedra chemie a fyzikálně-chemických procesů | Kredity | 4 |
Garant předmětu | doc. Ing. Vlastimil Matějka, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Vlastimil Matějka, Ph.D. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2022/2023 | Rok zrušení | |
Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je seznámit posluchače s problematikou struktury nanomateriálů a RTG difrakční analýzou pro studium fázového složení nanomateriálů a jejich struktury. Po absolvování tohoto předmětu budou studenti schopni využít RTG difrakční analýzu pro charakterizaci nanomateriálů, provést vlastní difrakční experiment a interpretovat naměřená data.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Předmět je zaměřen na metody sloužící pro charakterizaci fázového složení a struktury nanomateriálů. Předmět umožní studentům pochopit význam RTG difrakční analýzy pro studium nanomateriálů. Úvodní přednášky budou orientovány na popis struktury materiálů, budou definovány pojmy z oblasti symetrie krystalových struktur a krystalochemie. Další blok přednášek bude zaměřen na vznik a charakteristiku RTG záření, dále na jeho interakci s hmotou. Informace o RTG difrakčních technikách, konstrukci přístrojů pro RTG difrakční analýzu, a jednotlivých funkčních prvcích difraktometrů budou náplní následujícího bloku přednášek. Další část bude zaměřena na využití RTG difrakční analýzy pro kvalitativní a kvantitativní fázovou analýzu. V posledním bloku přednášek bude vysvětlen význam této metody pro charakterizaci nanomateriálů z pohledu strukturního.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Ústní zkouška.
E-learning
Další požadavky na studenta
Nejsou další požadavky.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Základní pojmy z oblasti mineralogie a krystalografie. Krystalové soustavy, Bravaisovy mřížky, indexy mřížkových uzlů, mřížkových směrů a mřížkových rovin.
2. Makroskopická souměrnost krystalů, bodové grupy a vliv jejich symetrie na vlastnosti krystalů.
3. Reciproká mřížka, její konstrukce, vztahy v reciproké mřížce, Ewaldova konstrukce.
4. Reálné krystalové struktury. Izomorfie, polymorfie, polytypie, defekty krystalových struktur.
5. Vznik RTG záření, zdroje rentgenového záření. Interakce RTG záření s hmotou. Rozptyl RTG záření, difrakce na krystalové mřížce, vliv rozmístění atomů na difrakční obraz.
6. Přehled RTG difrakčních technik, metody studia monokrystalů, studium práškových a polykrystalických látek.
7. Konstrukce RTG práškového difraktometru, modifikace uspořádání RTG difraktometrů.
8. Konstrukční prvky RTG difraktometrů.
9. RTG difrakční záznam, informace skryté v difrakčním záznamu.
10. Aplikace difrakčních metod. Kvalitativní a kvantitativní difrakční analýza, určování mřížkových parametrů polykrystalických látek.
11. Měření velikosti krystalitů, studium mikroskopických napětí. Využití RTG difrakční analýzy pro studium textur.
12. RTG difrakční analýza za vysokých teplot a tlaků.
13. Využití Rietveldovy metody pro kvantitativní fázovou analýzu.
14. Neutronová difrakční analýza – zdroje neutronů, difrakční experiment, příklady využití neutronové difrakční analýzy. Rentgenová tomografie, princip metody, praktické využití.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky