Fyzika povrchů

Garant předmětu:

Ladislav Kalvoda

Přednášející:

Ladislav Kalvoda

Cvičící:

Ladislav Kalvoda

Předmět zajišťuje:

katedra inženýrství pevných látek

Anotace:

Cíle předmětu:

Získat schopnost řešit základní úlohy, které jsou předmětem soudobé fyziky povrchů.

Obsahové zaměření:

Přehled experimentálních technik a teoretických přístupů využívaných k určení chemického složení povrchu, charakterizaci povrchové struktury, studiu a popisu fyzikálních vlastností povrchů a přípravě povrchových struktur. Popis metodik je doplněn příklady reálných studií.

Požadavky:

Znalosti základů fyziky, struktury a teorie pevných látek v rozsahu kurzů přednášených v oboru Inženýrství pevných látek na FJFI ČVUT v Praze.

Osnova přednášek:

Základní témata:

1.Geometrický a termodynamický přístup k povrchu

2.Příprava čistého povrchu a ultra-vysokého vakua

3.Chemické složení povrchu: metody spektroskopie sekundárních elektronů, hmotnostní spektroskopie sekundárních částic, analýza hloubkového profilu chemického složení, mikroskopické techniky analýzy povrchového složení.

4.Struktura povrchů: popis 2D-periodické krystalové struktury, difrakce na 2D strukturách, metody difrakce elektronů, povrchově citlivé techniky RTG difrakce, emisní elektronová a iontová mikroskopie, techniky využívající evanescentní EM pole, metody mikroskopie se skenovací sondou, metoda SEXAFS.

5.Vlastnosti povrchu: povrch v rámci modelu želé, Blochovy vlny v potenciálové jámě, teorie molekulárních orbitalů a povrchové stavy, povrchové fonony a plasmony

6.Experimentální charakterizace elektronových a vibračních vlastností povrchu: výstupní práce elektronu, kontaktní potenciál, povrchový náboj a zakřivení elektronových pásů, elektronová spektroskopie charakteristických ztrát.

7.Adsorpce na povrchu: fyzikální adsorpce, chemisorpce, interakce mezi adsorbovanými částicemi, povrchová segregace, kinetika adsorpce a desorpce, povrchové chemické reakce a katalýza

8.Pokrytí povrchu a ultra tenké filmy. Módy růstu tenkých krystalických vrstev. Polovodičové supermřížky a magnetické multivrstvy.

9.Experimentální metody přípravy tenkých vrstev.

Osnova cvičení:

Nejsou

Cíle studia:

Cíle předmětu:

Získat schopnost řešit základní úlohy, které jsou předmětem soudobé fyziky povrchů.

Studijní materiály:

Základní:

[1]L. Kalvoda, A.S. Parshin: Vybraná témata z fyziky povrchů, Nakladatelství ČVUT Praha, 2000.

[2]M. Prutton, Introduction to Surface Physics, Clarendon Press, Oxford 1998.

Doporučená:

[3]D. P. Woodruff, T. A. Delchar, Modern Techniques of Surface Science (2nd ed.) Cambridge University Press, Cambridge 1994.

[4]H. Frank, J. Fiala, I. Kraus, Elektronová struktura a reaktivita povrchů a rozhraní, ČVUT v Praze, Praha 2013.

[5]L. Eckertová, L. Frank: Metody analýzy povrchů: Elektronová mikroskopie a difrakce, Academia, Praha 1996.

L. Frank, J. Král: Metody analýzy povrchů: Iontové, sondové a speciální metody, Academia, Praha 2002.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: