You are hereSZZAX

SZZAX


Předmět: Aplikovaná fyzika

Katedra/Zkratka: SLO/SZZAX

Rok: 2020

Garant: 'doc. RNDr. Ondřej Haderka, Ph.D.', 'prof. RNDr. Miroslav Hrabovský, DrSc.', 'prof. RNDr. Miroslav Mašláň, CSc.', 'prof. RNDr. Jan Peřina, Ph.D.'

Anotace: Státní závěrečná zkouška k prověření a vyhodnocení stupně znalostí.

Přehled látky:
1 Prostorové uspořádání krystalu, krystalová mřížka, primitivní buňka. Difrakce na krystalu, reciproká mřížka, Braggův zákon rozptylu, Brillouinova zóna. Krystalová vazba, iontové, kovalentní, kovové krystaly, krystaly inertních plynů. Kmity mřížky, akustické, optické fonony, disperzní závislosti, tepelné vlastnosti. 2 Kovy, Fermiho plyn volných elektronů, tepelné a elektrické vlastnosti. Energetické pásy, Blochův teorém, Blochovy funkce, ústřední rovnice. Polovodiče, disperzní závislosti reálných materiálů (Si, Ge, GaAs). Fermiho plochy v kovech, přiblížení téměř volných elektronů, metoda těsné vazby. 3 Kvazičástice, plazmony, polaritony, excitony. Supravodivost, elektrické a magnetické vlastnosti. 4 RTG prášková difrakce, elektronová a neutronová difrakce. Základní principy (Braggův zákon), instrumentace a příprava vzorků pro RTG práškovou difrakci, specifika měření nanokrystalických materiálů, měření velikosti částic pomocí nízkoúhlového rozptylu RTG záření (SAXS). RTG fluorescenční spektroskopie (XRF): základní principy (Moseleyův zákon, Rayleighův a Comptonův rozptyl, saturační hloubka a sekundární fluorescence), instrumentace a příprava vzorků, konstrukční typy XRF spektrometrů, elektronová mikroanalýza. Fotoelektronové spektroskopie (UPS, XPS/ESCA), spektroskopie Augerových elektronů, RTG absorpční spektroskopie (XAS - EXAFS, XANES). 5 Mössbauerova spektroskopie. Mössbauerův jev, interpretace spekter. Mössbauerova spektroskopie s registrací konverzních elektronů (CEMS) a konverzního rentgenového záření (CXMS), nízkoteplotní Mössbauerova spektroskopie a spektroskopie ve vnějším magnetickém poli. Magnetometrická měření. Magnetometr založený na supravodivém kvantovém interferenčním jevu (SQUID): základní principy, instrumentace a příprava vzorků, parametry hysterezní smyčky, magnetické vlastnosti látek - specifika v případě nanomateriálů. Vibrační magnetometr (VSM). Nukleární magnetická rezonance. Jaderný magnetický moment. Magnetický moment v magnetickém poli: klasický přístup, kvantový přístup. Volná precese. Spinové a stimulované echo. CW a pulsní spektrometry. NMR spektra. Použití NMR ke studiu struktury pevných látek. Zobrazování metodou magnetické rezonance (MRI), kontrastní látky (SPIO). 6 Termická analýza. Termogravimetrická analýza, diferenční termická analýza, diferenční skenovací kalorimetrie; základní principy, instrumentace a příprava vzorků, měřené parametry. Analýza uvolněných (odchozích) plynů (hmotnostní spektroskopie, infračervená spektroskopie). Měření specifického povrchu pórovitých a práškových materiálů metodou BET. Základní principy, instrumentace a příprava vzorků pro měření specifické plochy povrchu, Langmuirova izoterma, měření porézních materiálů, fyzisorpce, chemisorpce, teplotně programovatelná oxidace/redukce. 7 Dynamický rozptyl světla. Základní principy rozptylu světla, instrumentace a příprava vzorků pro měření velikosti částic pomocí dynamického rozptylu světla, metody vyhodnocení. Stokesův zákon. Zeta potenciál a jeho závislost na pH, elektrokinetické jevy, izoelektrický bod, elektrická dvojvrstva. Vibrační spektroskopie. Úvod, základy vibračních spektroskopií. Infračervená a Ramanova spektroskopie - základy, instrumentace, spektroskopie s povrchově zesíleným Ramanovým rozptylem (SERS), UV-Vis absorbční spektroskopie a luminiscence. 8 Ideální a reálný povrch pevné látky. Krystalická struktura, čistota, získávání atomárně čistých povrchů, adsorpce, desorpce, elektronová struktura povrchů, typy vazeb, elektronegativita. Výstupní práce. Termoelektronová a termoiontová emise, povrchová ionizace. Dopad elektromagnetického záření. Fotoelektronová emise, základy fotoemisní spektroskopie. Dopad elektron. Sekundární elektron- elektronová emise, elektronově indukovaná desorpce, pružný odraz a difrakce elektronů, nepružná interakce elektronů s povrchem, základy elektronové spektroskopie. Vibrační excitace na povrchu pevné látky. 9 Metody studia povrchů pevných látek. Mikroskopie (AFM, STM, UHV STM),