[OK 2.3] Сучасні методи характеризації матеріалів
Topic outline
-
Рівень вищої освіти
Другий (магістерський)
Галузь знань
13 Механічна інженерія
Спеціальність
132 Матеріалознавство
Освітня програма
Матеріалознавство
Статус дисципліни
обов’язкова
Форма навчання
очна (денна)
Рік підготовки, семестр
1, 2 семестри
Обсяг дисципліни
5 кредитів (150 годин)
Семестровий контроль/ контрольні заходи
диференційований залік/іспит
Розклад занять
лекція – 2 год на два тижні (30 годин); лабораторна робота – 1 год на два тижні (15 годин); самостійна робота – 105 год (в тому числі 30 год на підготовку до іспиту), диференційований залік, іспит
Мова викладання
Українська
Інформація про
керівника курсу / викладачів
Кафедра прикладної фізики та матеріалознавства (Інститут проблем матеріалознавства НАН України, к.3, кім. 320).
Лектор: док. техн. наук, старший науковий співробітник, Вдовиченко Олександр Васильович, vdovyche@gmail.com
Лабораторні заняття: док. техн. наук, старший науковий співробітник, Вдовиченко Олександр Васильович, vdovyche@gmail.comvdovyche@gmail.com
Платформа для онлайн підключення
Zoom, Google Meet
-
В тему включено:
Предмет та мета матеріалознавства.
Просторові масштаби структури матеріалів.
Класифікація методів та загальні принципи характеризування матеріалів.
Спектроскопія, дифрактометрія, візуалізація.Принципи кількісного характеризування та метрологія.
-
В тему включено:
Зонди та вимірювальні сигнали.
Фізичні основи характеризування на основі електромагнітного випромінювання.
Джерела фотонів, електронів, нейтронів, іонів.
Взаємодія зондів з матеріалами, пошкодження матеріалів зондами.
Вимоги до зразків. Іонні методи: RBS, LEISS, SIMS, ICP-MS, PIXE. -
В тему включено:
Атомна структура і спектри.
Джерела рентгенівського випромінювання.
Аналіз поверхні: Оже електронна спектроскопія (AES) та рентгенівська фотоелектронна спектроскопія (XPS).
Зв’язки і спектри молекул і твердого тіла.
Ультрафіолетова і видима спектроскопія (UV-Viz). Інфрачервона спектроскопія.
Раманівська спектроскопія, SERS.
Мас-спектрометрія вторинних іонів (SIMS). -
В тему включено:
Кристалічна будова матеріалів та фізичні основи дифракції.
Закон Брегга.
Методи рентгенівської дифракції (XRD): метод Лауе та метод Дебая. Інтенсивність XRD. Застосування методів XRD.
Дифракція електронів і нейтронів.
Методи електронної дифракції поверхні.
Методи трансмісійної електронної дифракції. LEED. XMCD. -
В тему включено:
Фізичні основи оптичних методів.
Принципи оптичної мікроскопії: формування зображення, збільшення, роздільна здатність.
Конструкція оптичного мікроскопу.
Аберації.
Методи покращення роздільної здатності та глибини різкості.
Конфокальна растрова оптична мікроскопія (CSOM).
Інфрачервона, поляризаційна, люмінесцентна, ультрафіолетова, рентгенівська мікроскопія.
Оптична інтерферометрія.
Металографія, методи підготовки зразків.Визначення кількісних характеристик структури з використанням ПЗ ImageJ.
-
В тему включено:
Будова мікроскопу. Джерела електронів. Електромагнітні лінзи. Вакуум та вакуумні насоси.
Растрова трансмісійна електронна мікроскопія (STEM). Механізми контрасту і методи візуалізації. HAADF, Z-контрастна візуалізація, EDXS.
Електронна мікроскопія високого розрізнення (HREM).
Лоренцова мікроскопія.
Електронна голографія.
Електронна мікроскопія атомної роздільної здатності (ARM). EELS вTEM, EFTEM.
Застосування TEM: електронна томографія, аналіз дефектів, тонкі плівки. Методи підготовки зразків. -
В тему включено:
Конструкція мікроскопа.
Формування контрасту.
EBSD. Різновиди SEM.
Методи підготовки зразків. -
В тему включено:
Растрова тунельна мікроскопія (STM).
Атомна силова мікроскопія (AFM). Застосування AFM: FM-AFM, MFM, SThM, DPN.
Польова іонна мікроскопія (FIM). -
В тему включено:
Диференціальний термічний аналіз (DTA) і диференціальна растрова калориметрія (DSC).
Термогравіметрія.
Механічні методи. Пружність та непружність.
Акустичні методи. Резонансна ультразвукова спектроскопія (RUS) та динамічний механічний аналіз (DMA).