Rezonační spektroskopie pevných látek

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra inženýrství pevných látek

Anotace:

Předmět podává přehled základních fyzikálních jevů tvořících podstatu elektronové paramagnetické resonance (EPR) a nukleární magnetické resonance (NMR), konstrukce a činnost EPR a NMR spektrometrů. Podrobně jsou vysvětleny vlastnosti elektronového a jaderného spinu takzvaně rozpuštěných magnetik. Velká pozornost je věnována také analýze a interpretaci EPR a NMR spekter a následnému určení nábojového stavu, umístění v látce a struktury defektu nebo aktivačního centra. Je diskutovaná korelace EPR a NMR spektroskopií s optickými metodami jako jsou tepelně stimulovaná luminiscence (TSL), rádio(foto)luminiscence (RL, PL), Ramanova spektroskopie apod.

Požadavky:

Základní znalosti ze struktury pevných látek a kvantové mechaniky

Osnova přednášek:

1. Vstupní poznámky. Elektronová paramagnetická resonance (EPR) a nukleární magnetická resonance (NMR) a jejich využití při studiu pevných látek. Elektronový a jaderný paramagnetismus

2. Magnetická resonance. Základní pojmy

3. Možnosti měření EPR a NMR.

4. Kvantová podstata magnetické resonance. Splnění resonanční podmínky

5. Spin-orbitální interakce a interakce elektronového spinu s jaderným spinem

6. Neuspořádané systémy elektronových spinů, zvláštní tvar resonanční linie. Bodové defekty, jejich role

7. Analýza a interpretace naměřených dat EPR.

8. Stručný úvod do teorie krystalového pole a LCAO-MO a jejich praktické použití pro interpretace získaných EPR dat

9. Elektronový spin S > 1/2, jemná interakce v EPR. Jako příklad, ionty přechodných kovů a vzácných zemin

10. Dipolární, výměnná a kvadrupólová interakce (EPR a NMR)

11. Stručný přehled fyzikálních principů metod založených na EPR: ENDOR, ELDOR, EDMR, ODMR

12. Použiti EPR a NMR ke studiu pevných látek

13. EPR a NMR v korelaci s jinými metodami. Současný stav problematiky

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Základní:

[1] D. Goldfarb, S. Stoll (eds.), EPR spectroscopy: Fundamentals and methods, John Wiley and Sons Ltd, 2018 (Chichester, United Kingdom). ISBN: 978-1-119-16298-8.

[2] V. I. Bakhmutov, NMR Spectroscopy in Liquids and Solids, 1st ed., CRC press, Taylor&Francis group, 2015 (Boca Raton, USA).

Doporučená:

[3] J. E. Wertz, J. R. Bolton, Electron spin resonance elementary theory and practical applications, Chapman and Hall, 1986 (London, United Kingdom).

[4] A. Abragam, B. Bleaney, Electron paramagnetic resonance of transition ions, Oxford university press, 1970 (reprinted 2013) (Oxford, United Kingdom).

[5] A. Abragam, The principles of nuclear magnetism, Oxford at the Clarendon press, 1961 (Oxford, United Kingdom).

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: