Фізичні методи дослідження матеріалів
Topic outline
-
Курс складається із стислого огляду-класифікації сучасних методів дослідження матеріалів під впливом зовнішніх чинників: температури, тиску, механічного навантаження, магнітних та електричних полів та різних видів опромінення – різноманітні спектроскопічні методи. Більш детально, на прикладах європейських експериментальних інфраструктур, розглянуто способи реалізації високих магнітних полів та їх застосування, синхротронні експерименти та метод фотоелектронної спектроскопії, дифракційні методи та методи тунельної електронної спектроскопії.
Контрольні питання курсу- Чим визначаються максимальні температури індукційної та оптичної печей?
- Типи та фізичні принципи роботи рефрижераторів: випаровування, дроселювання, детандування, адіабатичного розмагнічування, Пельтьє, розчинення?
- Для чого потрібен ультра-високий вакуум та як його досягти? Принцип роботи турбомолекулярного насосу?
- Чим обмежені максимальні поля резистивних, надпровідних та імпульсних магнітів?
- Принцип роботи магнетометрів: fluxgate (ферозонд), VSM, SQUID?
- Чому роздільна здатність іонного польового мікроскопа більше ніж електронного емісійного?
- Чому роздільна здатність електронного мікроскопа більше ніж оптичного? В чому різниця між TEM та SEM?
- Чим RHEED кращий за LEED?
- Як в ARPES-спектрометрі реалізуються розділення по імпульсу і енергії?
- Як відрізнити поверхневі та об'ємні зони на ARPES-спектрах?
- Що таке поверхня Фермі, як її визначають експериментально?
- Принцип роботи циклотрона та синхроциклотрона, в чому відмінності?
- Принцип роботи синхротрона. Енергії електронів в кільці і як компенсують енергетичні втрати?
- Принцип роботи ондулятора. Чим визначається енергія та поляризація синхротронного випромінювання?
- Принцип роботи ЯМР та МРТ? Чому роздільна здатність залежить від поля?
- Особливості та переваги нейтронних методів: дифракції та непружного розсіювання? Як працюють нейтронні монохроматори?
- Переваги мюонної спектроскопії?
- Принцип роботи lock-in amplifier (синхронного підсилювача)?
-
- Приклад FFT
- Непружне нейтронне розсіювання (INS)
- Порівняння з рентгенівською та електронною дифракцією
- Енергія та довжина хвилі повільних нейтронів
- Перерізи нейтронного розсіювання
- Когерентне та некогерентне розсіювання
- Типи нейтронних монохроматорів
- Мапа нейтронних фабрик для досліджень
- Еволюція нейтронних джерел
- Розпад (fission) та розколювання (spallation)
- Приклади нейтронних центрів: ILL, SNS, ESS
- Tripple axis spectrometer
- Time-of-flight spectrometer
- Spin-echo spectrometer
- приклади експериментальних спектрів
-
про нейтронну спектроскопію з 46:11
Лектор: