PGS5M

Course: Advanced Microscopic Methods

Department/Abbreviation: KEF/PGS5M

Year: 2020

Guarantee: 'doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc.'

Annotation:

Course review:
Požadavky nanotechnologií vyvolaly vývoj nových metod zobrazování, technik přípravy vzorků i interpretace výsledků. Studenti doktorského studia se seznámí s metodami elektronové mikroskopie a mikroskopie se skenující sondou, které dosahují atomárních rozlišení, případně umožňují prostřednictvím litografických technik manipulovat s atomy nebo modifikovat povrchy. Rámcově budou studenti seznámeni s optickou mikroskopií, která překonává difrakční limit světla, především se skenující optickou mikroskopií v blízkém poli, vybranými superrozlišovacími mikroskopickými metodami (STED, PALM, STORM,?) pro studium organických molekulárních útvarů. Metody elektronové mikroskopie budou představovat konstrukci skenovacího a transmisního elektronového mikroskopu, popis interakce elektronového svazku se vzorkem a využití signálů pro základní pracovní režimy TEM (světlé a tmavé pole, TEM difraktografie, elektronová tomografie, elektronová holografie, HRTEM) a SEM (topografický a materiálový kontrast, napěťový a magnetický kontrast, prvkovou chemickou analýzu s využitím charakteristického rentgenového záření ? WDS a EDS). Součástí bude i příprava vzorků pro TEM a SEM (ultramikrototomie, fixace, odvodnění, mrazové metody, ?metoda obejití kritického bodu? CPD, katodové naprašování SCD). Mikroskopie se skenující sondou (SPM) představí teorii skenovací tunelové mikroskopie (STM) s principy měření a příbuznými STM metodami, používanými hroty i aplikacemi STM. Přednášky budou věnovány mikroskopii atomárních sil (AFM) v kontaktním, bezkontaktním i poklepovém režimu s uvedením základních metod ? mikroskopie magnetických sil (MFM), mikroskopie laterárních sil (LFM), mikroskopie modulovaných sil (FMM), mikroskopie elektrostatických sil (EFM), Kelvinova mikroskopie, vodivostní mikroskopie, mikroskopie příčných sil (TDFM)? Součástí SPM technik budou také konstrukční prvky s uvedením typů nosníků a hrotů pro STM a AFM a jejich kalibrací, skenery a jejich konstrukce i chyby při skenování s uvedením jejich korekcí, stručný popis elektroniky a metody zpětné vazby. Uvedené metody elektronové mikroskopie a mikroskopie se skenující sondou budou prakticky předvedeny v nanotechnologických laboratořích katedry experimentální fyziky.