651-3028/02 – Metody strukturní a fázové analýzy nanomateriálů (MSFAN)
| Garantující katedra | Katedra chemie a fyzikálně-chemických procesů | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Vlastimil Matějka, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Vlastimil Matějka, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| 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:
Další studijní materiály
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
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.