The course covers X-ray, electron, and ion spectroscopies, electron and tip microscopies, and detectors and analysers. The stress is put on principles and theoretical description of fundamental phenomena governing the spectroscopies and microscopies.
Last update: VED107 (18.04.2014)
Předmět zahrnuje metody elektronové, rentgenové a iontové spektroskopie, elektronové a hrotové mikroskopie a detektory a analyzátory. Důraz je kladen na principy spektroskopických metod a teoretický popis významných fyzikálních jevů se spektroskopiemi souvisejícími.
Aim of the course -
Last update: VED107 (18.04.2014)
Students will be able to:
Describe and explain physical phenomena on which the methods are based.
Propose a suitable microscopic or spectroscopic method for extracting a piece of specific information of a materiál.
Popsat a vysvětlit fyzikální jevy, na nichž jsou spektroskopie a mikroskopie založené.
Navrhnout vhodnou mikroskopickou nebo spektroskopickou metodu pro získání specifické informace o materiálu.
Zvolit vhodné analytické podmínky (detektor, analyzátor, primární zdroj, příprava vzorku).
Literature -
Last update: VED107 (18.04.2014)
R: A. Beiser, Úvod do moderní fyziky, Academia, 1975,104-21-852
R: Y. Leng, Materials characterization, Wiley, 2008,ISBN 978-0-470-82298-2
R: R.F. Egerton, Physical principles of electron microscopy, Springer, 2006, ISBN-13: 978-0387-25800-0
R: L. Eckertová, Metody analýzy povrchů, elektronová spektroskopie, Academia, 1990, ISBN 80-200-0261-8
A: Selected papers and web pages
Last update: VED107 (18.04.2014)
Z: A. Beiser, Úvod do moderní fyziky, Academia, 1975,104-21-852
Z: Y. Leng, Materials characterization, Wiley, 2008,ISBN 978-0-470-82298-2
Z: R.F. Egerton, Physical principles of electron microscopy, Springer, 2006, ISBN-13: 978-0387-25800-0
Z: L. Eckertová, Metody analýzy povrchů, elektronová spektroskopie, Academia, 1990, ISBN 80-200-0261-8
D: Vybrané publikace a webové odkazy
Syllabus -
Last update: VED107 (18.04.2014)
Spectrum, cross section, properties of particles and radiation. Elastic and inelastic cross section, Compton scattering, photoelectric effect.
Physics of of atom, electron-electron and spin-orbital interactions, splitting of spectral lines. Electron and atom energy levels, selection rules, energy bands in solid, Bloch function, quantum tunnelling.
Transmission electron microscopy, principles, contrast, sample preparations.
Scanning electron microscopy, pronciples, backscattered and secondary electrons, sample preparations.
Electron microprobe analysis, principle of method, correction methods.
X-ray fluorescence spectroscopy.
8. Formation, structure, and properties, principles, correction methods.
Surface - creation, structure and properties. XPS and UV XPS, principle of the method, satellite lines, angle-resolved spectroscopy.
Auger spectroscopy, principles, Auger microscopy.
SIMS for solids, ion scattering, kinematic factor, sputtering yield, SNMS.
PIXE RBS and other ion spetroscopies, , low energy ion spectroscopy.
Probe microscopies and their principles. STM, AFM, and SNOM.
Diffraction of photons, electrons and neutrons. Structural factor. LEED, EBSD, XRD, and ND.
Vacuum and vacuum instruments. Detectors and analysers. Ionization chamber, crystal spectrometer, energy dispersive detector, scintillator, hemispherical analyser, quadrupole mass analyser, time-of-flight analyser.
Last update: VED107 (18.04.2014)
Spektrum, účinný průřez, vlastnosti záření a částic. Pružný a nepružný rozptyl, Comptonův rozptyl, fotoefekt.
Fyzika atomu, elektron-elektronová a spin-orbitální interakce, štěpení spektrálních čar. Elektronové a atomové hladiny, výběrová pravidla, energetická struktura pevné látky, Blochovy funkce. Kvantové tunelování.
Transmisní elektronová mikroskopie, princip, typy kontrastů, příprava vzorků.
Rastrovací elektronová mikroskopie, princip, odražené a sekundární elektrony, příprava vzorků.
Rtg. mikroanalýza, princip, korekční metody.
Rtg fluorescence, princip, korekční metody.
Povrch - vznik, struktura a vlastnosti. XPS a UV XPS, princip, satelitní čáry, úhlově rozlišená spektroskopie.
