Metody strukturní analýzy II (FSI-WA2)

Akademický rok 2022/2023
Garant: Ing. Ondřej Man, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚMVI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Spolu s předmětem Metody strukturní analýzy poskytnout přehled o analytických technikách, které může materiálový specialista potřebovat jak v praxi, tak i ve výzkumu.
Výstupy studia a kompetence:
Přehled o mikroskopických a analytických technikách pro průmyslovou praxi rozšířen o pokročilé metody, používané ve výzkumu a při řešení komplexních problémů.
Prerekvizity:
Studium tohoto předmětu vyžaduje znalosti základních experimentálních metod používaných pro studium struktury inženýrských materiálů (tedy zejména světelné a elektronové mikroskopie a metod lokální chemické analýzy v elektronových mikroskopech). Dále pak jsou pro pochopení obsahu předmětu nezbytné znalosti matematiky a materiálových věd alespoň na úrovni absolventa bakalářského studia strojního inženýrství.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět navazuje na kurz Metody strukturní analýzy a pokrývá témata:
Spektroskopické metody pro zjišťování makroskopického chemického složení pevných látek, elektronové a sondové mikroskopické metody studia povrchů, spektroskopické metody pro analýzy tenkých vrstev a povrchů, vybrané metody analýzy organických látek, tomografické techniky a 3D analýzy, metody studia magnetických vlastností materiálů.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna praktickými demonstracemi a exkurzemi.
Způsob a kritéria hodnocení:
Klasifikovaný zápočet je udělen na základě obhajoby semestrálního projektu.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Povinná účast ve cvičeních a exkurzích.Případná absence je řešena individuálně.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška Uvedené nominální pořadí témat se může měnit podle organizačních možností při zajišťovaní praktických demonstrací.
- metody zjišťování makroskopického chemického složení (úvod)
- optická emisní spektroskopie (OES)
- atomová absorpční spektroskopie (AAS)
- spalovací analyzátory C,N,O,H
- mikroskopie a spektroskopie Augerových elektronů (AEM/AES)
- spektroskopie sekundárních iontů (SIMS)
- RTG fotoelektronová spektroskopie (XPS)
- Ramanova a IR spektroskopie (FTIR)
- mikroskopie s rastrující sondou (STM, AFM, SNOM)
- kombinované techniky mikro/spektro-skopické (TERS, SERS)
- pokročilé RTG difrakční a rozptylové techniky (SAXS, GISAXS, RTG topografie, synchrotron)
- neutronová difrakce
- Mössbauerova spektroskopie
- metody měření magnetických vlastností materiálů
- RTG tomografie, mikro a nanotomografie
- destruktivní tomografické techniky (3D FIB)
    Laboratorní cvičení Uvedené nominální pořadí témat se může měnit podle organizačních možností při zajišťovaní praktických demonstrací.
- optická emisní spektroskopie (OES), atomová absorpční spektroskopie (AAS), spalovací analyzátory C,N,O,H
- mikroskopie a spektroskopie Augerových elektronů (AEM/AES), spektroskopie sekundárních iontů (SIMS), RTG fotoelektronová spektroskopie (XPS)
- Ramanova a IR spektroskopie (FTIR), mikroskopie s rastrující sondou (STM, AFM, SNOM), kombinované techniky mikro/spektro-skopické (TERS, SERS)
- pokročilé RTG difrakční a rozptylové techniky
- Mössbauerova spektroskopie, metody měření magnetických vlastností materiálů
- RTG tomografie, mikro a nanotomografie, destruktivní tomografické techniky (3D FIB)
Literatura - základní:
1. FLEWITT, P. E. J a Robert K WILD. Physical methods for materials characterisation. Bristol: Institute of Physics Publishing, 1994, xvi, 517 p. : il. ISBN 0-7503-0320-4.ProQuest Ebook Central
2. BRANDON, David a Wayne D KAPLAN. Microstructural characterization of materials. New York: John Wiley, 1999, 409 s. : il. ISBN 0-471-98501-5.
3. KLOUDA, Pavel. Moderní analytické metody. Třetí, upravené vydání. Ostrava: Pavel Klouda - nakladatelství Pavko, 2016, 176 stran : ilustrace ; 24 cm. ISBN 978-80-86369-22-8.
4. FRANK, Luděk a Jaroslav KRÁL. Metody analýzy povrchů: iontové, sondové a speciální metody. Praha: Academia, 2002, 489 s. ISBN 80-200-0594-3.
Literatura - doporučená:
1. BRIGGS, D. (David) a John T. GRANT. Surface analysis by auger and X-ray photoelectron spectroscopy. Chichester: Manchester: IM Publications ; SurfaceSpectra, 2003, xi, 899 stran : ilustrace, tabulky, grafy. ISBN 1-901019-04-7.
2. KAUPP, Gerd. Atomic Force Microscopy, Scanning Nearfield Optical Microscopy and Nanoscratching: Application to Rough and Natural Surfaces. Berlin: Springer, 2006, vii, 292 s. : il. ISBN 3-540-28405-2.
3. LAJUNEN, Lauri H.J. Spectrochemical Analysis by Atomic Absorption and Emission. Cambridge: The Royal Society of Chemistry, 1992, 241 s. ISBN 0-85186-873-8.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- kl 5 Povinně volitelný 1 1 Z
N-MTI-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 5 Povinně volitelný 2 2 Z