9360-0138/04 – Experimentální metody a nástroje pro nanotechnologie II - fyzikální (EMNN II)

Garantující katedraCentrum nanotechnologiíKredity4
Garant předmětuprof. RNDr. Richard Dvorský, Ph.D.Garant verze předmětuprof. RNDr. Richard Dvorský, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduální
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
DVO54 prof. RNDr. Richard Dvorský, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 3+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Formulovat fyzikální principy a jevy umožňující studium materiálových charakteristik nanostruktur. Posoudit výhody a nevýhody jednotlivých přístupů. Predikovat nové trendy v jejich aplikacích.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Předmět vychází ze základních vlastností nanostruktur a představuje vybrané metody pro specifikaci a diagnostiku jejich fyzikálních parametrů.

Povinná literatura:

KITTEL, Charles. Úvod do fyziky pevných látek. Přeložil Miloš MATYÁŠ. Praha: Academia, 1985; AGRAWAL, Dinesh Chandra. Introduction to nanoscience and nanomaterials. Singapore: World Scientific, c2013. ISBN 978-981-4397-97-1; MYHRA, Sverre a J. C. RIVIERE. Characterization of nanostructures. Boca Raton: CRC Press, c2013. ISBN 978-1-4398-5415-0; MUSA, Sarhan M., ed. Nanoscale spectroscopy with applications. Boca Raton: CRC Press, c2014. ISBN 978-1-4665-6853-2.

Doporučená literatura:

LENG, Yang. Materials characterization: introduction to microscopic and spectroscopic methods. 2nd ed. Weinheim: Wiley-VCH, c2013. ISBN 978-3-527-33463-6; GOLDENBERG, P. David. A Guide to SAXS Data Processing with the Utah SAXS Tools with Special Attention to Slit Corrections and Intensity Calibration. Department of Biology University of Utah, c2012; SCHNABLEGGER, Heimo a SINGH, Y. The SAXS guide. Anton Paar GmbH, c2013. ISBN 180-120-13; FULTZ, Brent a HOWE, James. Transmission Electron Microscopy and Diffractometry of Materials, Springer-Verlag Berlin, c2013. ISBN 978-3-642-29761-8.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Ústní zkouška s písemnou přípravou

E-learning

Další požadavky na studenta

Systematická domácí příprava.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Elektronová struktura pevných látek (Blochův teorém, Pásová struktura u makroskopických krystalů, Hustota stavů u makroskopických amorfních látek, Výběrová pravidla pro elektronové přechody, Typy elektronových přechodů) 2. Nanostruktury a jejich vlastnosti (Základní typy nanostruktur: nanočástice, kvantové tečky, nanodráty, nanovlákna, nanovrstvy, nanomřížky, Vazbová energie atomů a stabilita nanočástic, Elektromagnetické vlastnosti nanočástic, Diskrétní energetiská struktura u nanokrystalů) 3. Excitace nanostruktur fotony - Foton-Fotonová spektroskopie (UV-VIS spektroscopie, DRS - diffusní reflexní spectroscopie (Kubelka-Munk reflektance), FTIR - spectroskopie, RS - Ramanův rozptyl, PL - PhotoLuminiscenční spectroscopie, XRF - X Ray Fluorescence, TS - Terahertzová spectroscopie, EPR - elektronová paramagnetická rezonance) 4. Ecitace nanostruktur fotony - Foton-Elektronová spektroskopie (UPS - Ultrafialová fotoelectronová spectroscopie, XPS - X-ray fotoelectronová spectroscopie, X-AES - Auger-electronová spectroscopie, PS - Fotoconduktivní spectroscopie) 5. Excitace nanostruktur elektrony - Elektron-Fotonová spektroskopie (EDX - Energy-Dispersive X-ray spectroscopie, WDX -Wavelength-dispersive X-ray spectroscopie) 6. Excitace nanostruktur pozitrony - Pozitron-Fotonová spektroskopie (PAS - Pozitronová anihilační spektroskopie) 7. Excitace nanostruktur elektrony - Elektron-Elektronová spektroskopie (E-AES - Auger-electronová spectroscopie) 8. Vlnová difrakce na mřížkové struktuře (Braggova rovnice, Laueho uspořádání a difraktogram monokrystalu, Debye-Shererovo uspořádání a difraktogram prášku, XRD - Rentgenová difrakce (X Ray Difraction), SAXS - Rentgenová difrakce malých úhlů (Small Angle X-ray Scattering ), ED - Elektronová difrakce, ND - Neutronová difrakce)) 9. Laserová difrakce na mikročásticích (LDA - Laserová difrakční analysa, teorie difrakce světla na částicích - Mie, Fraunhofer, Rayleigh) 10. Dynamický rozptyl světla na nanočásticích (DLS - dynamic light scattering, dynamický rozptyl světla a autokorelační funkce) 11. Nukleární spektroskopie - Energetické hladiny v atomovém jádře (Modely atomového jádra, Radioaktivní přeměny a spektroskopie radioaktivního záření, Neutronové transmutace prvků, Aktivační analýza, Metoda radioaktivních indikátorů) 12. Moessbauerova spektroskopie (Princip Moessbauerovy spektroscopie, Technika Moessbauerovy spektroskopie, Aplikace Moessbauerovy spektroscopie, mocentství, magnetický moment, vazby) 13. Nukleární magnetická rezonance (NMR - Jaderná magnetická resonance)

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška 100  51
Rozsah povinné účasti: 95 % účast na přednáškách a cvičeních

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (B0719A270002) Nanotechnologie EMN P angličtina Ostrava 3 povinný stu. plán
2020/2021 (B0719A270002) Nanotechnologie EMN P angličtina Ostrava 3 povinný stu. plán
2019/2020 (B0719A270002) Nanotechnologie EMN P angličtina Ostrava 3 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
FMT+9360 2022/2023 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
FMT+9360 2021/2022 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
FMT+9360 2021/2022 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
FMT+9360 2020/2021 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
FMT-nově akreditované-příprava 2019/2020 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok