Pokročilé metody charakterizace pevných látek - D403026
Anglický název: Advanced methods for characterization of solids
Zajišťuje: Ústav fyzikální chemie (403)
Platnost: od 2015
Semestr: letní
Body: letní s.:7
E-Kredity: letní s.:7
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:0/0 Jiné [hodiny/týden]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh:  
Poznámka: předmět je určen pouze pro doktorandy
student může plnit i v dalších letech
Garant: Sedmidubský David prof. Dr. Ing.
Růžička Květoslav prof. Ing. CSc.
Vrňata Martin prof. Ing. Dr.
Je záměnnost pro: AP403017, P403017
Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace
Poslední úprava: Sedmidubský David prof. Dr. Ing. (30.09.2015)
Předmět se zabývá teoretickými i praktickými aspekty stanovení i) termodynamických, ii) magnetických a iii) elektrických vlastností pevných látek. Přednášky jsou doplněny laboratorními úlohami na přístrojích i) PPMS-modul CP, DSC Netzsch C404 Pegasus, DSC Perkin-Elmer 8500, DSC TA Q1000, Setaram microDSCIIIa; ii) PPMS-modul VSM (Vibrating Sample Magnetometer); iii) PPMS- modul resistivity, modul ETO (Electrical Transport Option). Předmět je koncipován modulárně, jednotlivé bloky je možno absolvovat nezávisle (pro úspěšné absolvování předmětu je ovšem nutno absolvovat všechny tři moduly).
Výstupy studia předmětu
Poslední úprava: Sedmidubský David prof. Dr. Ing. (30.09.2015)

Studenti budou:

Rozumět principům kalorimetrických metod, ovládat různé typy kalorimetrů, vyhodnotit data a jejich nejistotu.

Rozumět principům magnetismu pevných látek a magnetometrie, osvojit si metody vyhodnocení a interpretace magnetických vlastností.

Rozumět principům měření elektrických transportních vlastností materiálů. Měření rezistivity-vodivosti (přímá metoda, 4 bodová metoda, metoda van der Pauw) dále měření koncentrace a pohyblivosti nositelů náboje v různých typech materiálů (izolanty, polovodiče, kovy, supravodiče).

Literatura
Poslední úprava: Sedmidubský David prof. Dr. Ing. (30.09.2015)

1) Kemp R.B.: Handbook of Thermal Analysis and Calorimetry, Elsevier, Amsterdam, 1999

2) Höhne, G.; Hemminger, W.; Flammersheim, H.J.: Differential Scanning Calorimetry, 2nd ed. Springer: Berlin, 2003

3) Czichos, H.; Saito, T.; Smith, L: Springer Handbook of Materials Measurement Methods, Springer, 2006, ISBN: 978-3-540-20785-6 (Print) 978-3-540-30300-8 (Online)

4) Kittel, C.; Úvod do fyziky pevných látek, Akademia: Praha, 1985

5) Dokumentace k jednotlivým přístrojům.

6) Návody k jednotlivým laboratorním úlohám.

7) Uživatelská podpora od výrobce PPMS-online systém Pharos (Pharos - The Quantum Design Digital Library - https://www.qdusa.com/pharos)

Studijní opory
Poslední úprava: Růžička Květoslav prof. Ing. CSc. (08.01.2017)

webová stránka předmětu (uctppms.wordpress.com)

Sylabus
Poslední úprava: Růžička Květoslav prof. Ing. CSc. (30.09.2015)

1. Teoretické základy kalorimetrie - termochemie a přenos tepla.

2. Přehled kalorimetrických metod a jejich aplikace pro studium pevných látek.

3. Měření tepelných kapacit, zpracování experimentálních dat, možnosti jejich odhadu a výpočtu.

4. Stanovení teplotní závislosti tepelné kapacity v oblasti nízkých teplot metodou tepelně pulzní kalorimetrie (PPMS, Quantum Design).

5. Stanovení teplotní závislosti tepelné kapacity metodou DSC.

6. Stanovení relativních entalpií a teplotní závislosti tepelné kapacity metodou vhazovací kalorimetrie (HTC 96, Setaram).

7. Stanovení fázového diagramu binárního systému metodou DSC (C404 Pegasus, Netzsch).

8. Elektrotransport v kovech, polovodičích, supravodičích a izolantech (přednáška)

9. Měření rezistivity-vodivosti materiálů (přímá metoda, čtyřbodová metoda,metoda van der Pauw) (přednáška)

10. Měření teplotní závislosti rezistivity vybraných materiálů na systému PPMS (laboratorní práce - využití modulu Resistivity a modulu ETO).

11. Teoretické principy magnetismu - příspěvky k magnetickému momentu, diamagnetismus a paramagnetismus (přednáška)

12. Teoretické principy magnetismu - uspořádání magnetických momentů. Principy měření magnetického momentu (přednáška)

13. Měření teplotní závislosti magnetické susceptibility vybraného materiálu na systému PPMS (diamagnetismus supravodiče, Curie-Weissův a van Vleckův paramagnetismus)

14. Měření magnetizačních křivek vybraného materiálu na systému PPMS (saturovaný feromagnetický moment a hystereze, Brillouinova funkce paramagnetického materiálu)

Studijní prerekvizity
Poslední úprava: Růžička Květoslav prof. Ing. CSc. (30.09.2015)

Anorganická chemie II, Fyzika II, Fyzikální chemie II,

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast v laboratořích (na exkurzi nebo praxi) 1 28
Účast na přednáškách 0,5 14
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 0,6 16
Práce na individuálním projektu 0,6 16
3 / 7 74 / 196
Hodnocení studenta
Forma Váha
Protokoly z laboratorních úloh (exkurzí nebo praxí) 50
Zkouškový test 50