Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2019/2020

Elektronová mikroskopie

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah
14ELMI Z,ZK 3 2+0
Přednášející:
Miroslav Karlík (gar.), Petr Kopřiva (gar.)
Cvičící:
Miroslav Karlík (gar.), Petr Kopřiva (gar.)
Předmět zajišťuje:
katedra materiálů
Anotace:

Předmět poskytuje studentům úvod do mikroskopických metod používaných při charakterizaci materiálů, tenkých vrstev či nanočástic. Úvodní část je věnována analogii světelné a elektronové mikroskopie a různým typům mikroskopů. Důležitou částí předmětu jsou interakce různých druhů záření a hmoty, matematické formulace a nástroje používané v mikroskopii a popis a funkce jednotlivých částí mikroskopů. Jsou probírány i základy kinematické a dynamické teorie difrakce, typy kontrastu, difrakční a zobrazovací techniky. Zvláštní pozornost je věnována analytickým metodám a technikám zobrazení v atomovém rozlišení.

Požadavky:
Osnova přednášek:

1) Historický úvod, analogie světelné a elektronové mikroskopie, typy mikroskopů : transmisní (TEM), rastrovací transmisní (STEM), rastrovací (SEM).

2) Vakuový systém, elektronové trysky, magnetické čočky, zobrazení a detekce elektronů.

3) Matematické formulace a nástroje používané v mikroskopii (rovinná a kulová vlna, Fourierova transformace, konvoluce, přenosová funkce, Fresnelova a Fraunhoferova aproximace).

4) Interakce záření a hmoty (porovnání elektronů, RTG, neutronů), fyzikální základ difrakce na krystalech (Laueho podmínky, Braggova rovnice, tvarový faktor krystalu, extinkční délka).

5) Metody přípravy vzorků pro TEM (elektrolytické leštění, iontové bombardování, mechanické leštění, štípání a drcení, repliky, ultramikrotomie).

6) Základy dynamické teorie difrakce a výpočetní software JEMS.

7) Difrakční techniky v TEM, rozložení intenzity v difrakčním obrazci, Kikuchiho linie.

8) Zobrazovací techniky v TEM (rozptylový kontrast, difrakční kontrast, fázový kontrast, elektronová holografie, Lorentzovská elektronová mikroskopie, Z-kontrast, atomové rozlišení, pozorování in situ).

9) Analytická elektronová mikroskopie v TEM (spektroskopie ztrát energie elektronů (EELS), energiově disperzní spektroskopie RTG záření, Energiově filtrovaná transmisní elektronová mikroskopie - EFTEM).

10) Rastrovací elektronová mikroskopie - popis mikroskopu, detektory, používané signály.

11) Energiově disperzní RTG záření v SEM, vlnově disperzní spektroskopie RTG záření, další metody analýzy povrchů: Augerova elektronová spektroskopie, fotoelektronová spektroskopie (XPS).

12) Difrakce zpětně odražených elektronů (Electron Backscatter Diffraction - EBSD).

Osnova cvičení:
Cíle studia:

Znalosti:

Fyzikální základy moderních mikroskopických a analytických metod používaných při charakterizaci materiálů, tenkých vrstev i nanočástic. Techniky zobrazení krystalů v atomovém rozlišení.

Schopnosti:

Usnadnění orientace ve složitém oboru elektronové mikroskopie a příslušné přístrojové techniky. Seznámení se s možnostmi a limity jednotlivých metod.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] Karlík, M.: Úvod do transmisní elektronové mikroskopie, Česká technika - nakladatelství ČVUT, Praha, 2011.

[2] Jandoš. F. - Říman, R. - Gemperle, A.: Využití moderních laboratorních metod v metalografii, SNTL, Praha, 1985.

Doporučená literatura:

[3] Eckertová, L. (Ed.): Metody analýzy povrchů: Elektronová spektroskopie, Academia, Praha, 1990.

Poznámka:
Rozvrh na zimní semestr 2019/2020:
Rozvrh není připraven
Rozvrh na letní semestr 2019/2020:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 22. 9. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet2803406.html