9360-0144/03 – Laboratorní cvičení z mikroskopie (LCM)

Garantující katedraCentrum nanotechnologiíKredity2
Garant předmětudoc. Ing. Vladimír Tomášek, CSc.Garant verze předmětudoc. Ing. Vladimír Tomášek, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMT, USPUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
DRO105 Ing. Klára Drobíková, Ph.D.
HEL64 Marie Heliová
KOZ032 Ing. Světlana Kozubová
STE17 Ing. Gabriela Kratošová, Ph.D.
MAT27 doc. Ing. Vlastimil Matějka, Ph.D.
TOM24 doc. Ing. Vladimír Tomášek, CSc.
VAC121 Ing. Miroslav Vaculík, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Klasifikovaný zápočet 0+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem je procvičit metody elektronové mikroskopie a mikroskopie rastrovací sondou včetně přípravy vzorků a vyhodnocení výsledků.

Vyučovací metody

Semináře
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Předmět navazuje na přednášky z mikroskopie rastrovací sondou a elektronové mikroskopie. Prakticky budou procvičovány aplikace uvedených metod (elektronová mikroskopie a elektronová mikroanalýza, mikroskopie atomárních sil) při řešení problémů chemické, strukturní a fázové analýzy materiálů v mikro- a nano- rozměrech. Pozornost bude věnována také metodám přípravy vzorků, vyhodnocení získaných výsledků a jejich interpretaci v nanotechnologiích.

Povinná literatura:

Výukové materiály k laboratorním úlohám. ČECH BARABASZOVÁ, Karla, Kateřina MAMULOVÁ KUTLÁKOVÁ, Sylva HOLEŠOVÁ, Michal RITZ a Gražyna SIMHA MARTYNKOVÁ. Vybrané instrumentální metody analýzy materiálů a nanomateriálů. Brno: CERM, 2012. ISBN 978-80-7204-810-6. YAO, Nan, WANG, Zhong Lin. Handbook of Microscopy for Nanotechnology. Springer US, 2005. ISBN 978-1-4020-8003-6.

Doporučená literatura:

HULÍNSKÝ, Václav a Karel JUREK. Zkoumání látek elektronovým paprskem. Praha: SNTL, 1982. JANDOŠ, František, Ríša ŘÍMAN a Antonín GEMPERLE. Využití moderních laboratorních metod v metalografii. Praha: SNTL, 1985. WATT, I. M. The Principles and Practice of Electron Microscopy. Cambridge University Press, 1997. VŮJTEK, Milan, Roman KUBÍNEK a Miroslav MAŠLÁŇ. Nanoskopie. Olomouc: Univerzita Palackého, 2012. ISBN 978-80-244-3102-4.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Ústní. Absolvování cvičení a vyhodnocení výsledků, odevzdání protokolů o jednotlivých laboratorních úlohách.

E-learning

Další požadavky na studenta

Pro tento předmět nejsou stanoveny další požadavky na studenta.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Seznámení s optickým mikroskopem, příprava preparátu. Možnosti digitálního zobrazení a 3D mapování. 2. Příprava vzorků pro skenovací elektronovou mikroskopii (SEM) - příprava práškových, kusových a nevodivých vzorků na terčíky. Upevnění vzorků na stolek v komoře elektronového mikroskopu. Nanesení vodivé vrstvy, uzemnění vzorku. 3. Zobrazení v režimu sekundárních a zpětně odražených elektronů. Demonstrace fázového a topografického kontrastu na vhodných preparátech (2-3 praktická cvičení). 4. Příprava preparátů pro transmisní elektronovou mikroskopii (TEM) - exkurze na pracoviště TEM, VŠB-TUO. 5. Rentgenová mikroanalýza - analýza chemického složení vzorku. Bodová analýza, mapování. Vyhodnocení záznamu z EDS. 6. Analýza vlastních vzorků. Studenti si přinesou svůj vlastní preparát pro analýzu morfologie a chemického složení. 7. Příprava vzorků pro skenovací transmisní elektronovou mikroskopii (STEM). Příprava vzorků na siťky. 8. Analýza velikostní distribuce nanočástic z TEM záznamu pomocí dostupného softwaru. 9. Exkurze do firem FEI - Thermo Fischer Sci, Tescan. 10. Výpočtové praktikum, příklady, týkající se problematiky elektronové mikroskopie. 11. Měření vzorků metodou AFM v kontaktním režimu. Měření polovodičů a mikrovpichů na povrchu oceli. Stanovení drsnosti a výšky vpichů. 12. Měření vzorků metodou AFM v nekontaktním (semikontaktním) režimu. Měření velikosti a stanovení tvaru práškových vzorků (fylosilikáty, oxidy). 13. Měření vzorků dvoufázovou metodou AFM - MFM. Stanovení magnetických vlastností pevných vzorků. 14. Vyhodnocení a úprava dat, získaných z AFM. Vyhodnocení a úprava dat pomocí programu Image Analysis a Gwyddion.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2018/2019 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100  51
Rozsah povinné účasti: Absolvování praktických laboratorních cvičení. Vyhodnocení výsledků laboratorních zkoušek a odevzdání požadovaných záznamů o provedených zkouškách.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (N0719A270002) Nanotechnologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N0719A270002) Nanotechnologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N0719A270002) Nanotechnologie P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku