Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

IV Интернет - олимпиада по нанотехнологиям: Лекции: Рентгеновская дифракция, фотоэлектронная спектроскопия и анализ протяженной тонкой структуры рентгеновского поглощения в материаловедении (обсуждение)

Всероссийская Интернет-олимпиада школьников, студентов, аспирантов и молодых ученых в области наносистем, наноматериалов и нанотехнологий "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!"

24 октября 2009

ПОЖАЛУЙСТА, дайте свои рекомендации по этому курсу...

Рентгеновское излучение широко используется для анализа структуры дальнего порядка и локальной структуры современных материалов и наноматериалов. К наиболее часто используемым относятся методы рентгеновской дифракции, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС), анализ протяженной тонкой структуры рентгеновского поглощения (EXAFS и XANES).

Автор основного курса по ренгеновской дифракции: А.В.Кнотько (доктор химических наук, старший научный сотрудник, Химфак МГУ)

Курс направлен на обучение читателей решению материаловедческих (включая и исследование наноматериалов) задач с помощью методов рассеяния и дифракции рентгеновского излучения. Рассматриваются методы фазового анализа, уточнения кристаллической структуры, анализа несовершенств строения кристаллов (малых областей когерентного рассеяния и микронапряжений), макронапряжений и текстур. При этом основное внимание уделяется задачам, возникающим при исследовании материалов, в т.ч. и нано-, а ряд важных для рентгенографии приложений, относящихся к химическим задачам (например, исследование неизвестной кристаллической структуры новых соединений) сознательно пропущен. Курс рассчитан, главным образом, на студентов-дипломников и аспирантов. Желательно знакомство слушателей с основами кристаллохимии и общим курсом физики.

План лекций:

  • Основы рентгенодифракционного эксперимента. Введение. Физические основы рентгенодифракционного эксперимента. Некоторые элементы кристаллографии, трансляции, решетки Браве, обратная ячейка, формулы Лауэ, Брэгга-Вульфа, построение Эвальда, способы генерации рентгеновского излучения.
  • Фазовый анализ. Базы данных дифракционных стандартов, информация в карточках базы, полуавтоматический и автоматический фазовый анализ – принципы работы программ, FOM, методы количественного фазового анализа.
  • Уточнение структуры. Уточнение параметров элементарной ячейки, рентгенодифракционный анализ искажений симметрии кристалла, уточнение кристаллической структуры, основы полнопрофильного анализа дифрактограмм (метод Ритвельда).
  • Анализ несовершенств кристаллической структуры. Получение физического профиля дифракционного пика: разделение дублета K – серии рентгеновского излучения, учет инструментального уширения; функции, используемые для аппроксимации профиля пика; формула Шерера; определение микронапряжений; определение несовершенств структуры с помощью Фурье – анализа профиля дифракционной линии.
  • Анализ макронапряжений в материалах. Особенности геометрии съемки, расчет компонентов тензора напряжений в плоскости образца и определение их ориентации относительно прибора.
  • Анализ текстур. Типы текстуры, их проявление на дифрактограммах; функции, описывающие текстурный эффект; особенности геометрии съемки, направления сканирования в текстурном рентгенодифракционном эксперименте ("2q", "q", "f", "c"); обратные и прямые полюсные фигуры; получение и анализ полюсных фигур; кривые качания, их применение для исследования высокоориентированных материалов.

Авторы дополнительных материалов по рентгеноской дифракции: д.х.н. А.В.Кнотько, О.Я.Ляпина

Методическая разработка по РФЭС (рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии): Н.А.Петров, д.х.н. Л.В.Яшина

РФЭС является одним из самых мощных и востребованных методов анализа поверхности. Поверхность твердого тела обладает структурой и свойствами, отличными от таких же характеристик вещества в объемном состоянии по некоторым физико-химическим причинам. Данные отличия происходят из-за нескомпенсированности валентных связей атомов, которые находятся на поверхности, а во-вторых, имеет место искажение кристаллической структуры, что также может приводить к повышенной реакционной способности и нахождению на поверхности различных адсорбированных молекул. В настоящее время электронно-спектроскопические исследования свойств поверхности являются областью знаний, имеющей большое значение для современного материаловедения, физики наноразмерных и молекулярных структур, физики и химии конденсированного состояния и тонких пленок. Одним из наиболее информативных методов, позволяющих проводить комплексные исследования пленок наноразмерной толщины, является рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС). Высокая поверхностная и элементная чувствительность делают РФЭС незаменимым инструментом исследования пленок, толщина которых не превышает нескольких нанометров, а именно такие пленки наиболее востребованы для использования в современной нанотехнологии и наноэлектронике. При толщине пленок, не превышающей нескольких монослоев, РФЭС позволяет также исследовать границу раздела пленка-подложка и реакции, которые протекают там во время температурных и радиационных воздействий. Подобные исследования необходимы, например, в наноэлектронике, где формирование нежелательных соединений на границе раздела существенно влияет на электрические характеристики получаемых структур. Метод РФЭС применим к веществу в газообразном, жидком и твёрдом состояниях, и позволяет исследовать как внешние, так и внутренние электронные оболочки атомов и молекул, уровни энергии электронов в твёрдом теле (в частности, распределение электронов в зоне проводимости). Для молекул энергии связи электронов во внутренних оболочках образующих их атомов зависят от типа химической связи (химические сдвиги), поэтому РФЭС успешно применяется в аналитической химии для определения состава вещества и в физической химии для исследования химической связи.

Методическая разработка по анализу протяженной тонкой структуры рентгеновского поглощения (EXAFS - XANES): М.А.Зыкин, к.ф.-м.н. Я.В.Зубавичус

В последнее время активно развиваются такие неразрушающие методы анализа локального окружения, как EXAFS- и XANES-спектроскопия. Данные методы позволяют получать уникальную информацию об исследуемом материале; с их помощью оказывается возможным изучать структуру материалов, не обладающих дальним порядком (стекла, жидкости, аморфные вещества). В этих методах необходимо сканирование по энергии, что фактически исключает традиционную рентгеновскую трубку как источник необходимого рентгеновского излучения. Относительно недавно появившиеся синхротронные источники позволяют получать существенно более интенсивные пучки рентгеновского излучения и ощутимо улучшить показатели рентгеновских методик. Кроме того, синхротронное излучение характеризуется непрерывным спектром, что позволяет реализовывать спектроскопические методы анализа, все шире применяющиеся для анализа локальной структуры твердых тел и расплавов.

 

Прикрепленные файлы:
 
 
П_1.1.5_РФС.pdf (12.46 Мб.)

 
 



Вопросы лектору можно задать в разделе вопросы/ответы
Механизм
Механизм

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Пластырь по мотивам колючек кактуса быстро и эффективно собирает капли пота для анализа. Как нож сквозь масло, или секреты резки полимеров. Алмазное стекло из фуллеренов. Есть только миг: метаморфозы антиферромагнитного кристалла в терагерцовом импульсе. Лазерная нарезка струи или оптофлюидный резонанс.

С Новым годом!
Мы надеемся, что Новый год принесет всем удачи, новые достижения, откроет перспективы и сделает мир лучше. Поздравляем всех с Новым годом!

Наносистемы: физика, химия, математика (2021, Т. 12, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume12/12-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Электронные материалы Заочной Научно - Технологической Школы - 2021
А.А.Семенова, Е.А.Гудилин, коллектив авторов
С 15 ноября по 15 декабря 2021 в рамках XVI Всероссийской Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" проведено подготовительное мероприятие для потенциальных участников Олимпиады - Заочная Научно-Технологическая Школа (ЗНТШ'2021). В этой статье собраны основные факты и сборник электронных материалов ЗНТШ.

Десять лет перовскитной солнечной энергетики
Е.А.Гудилин , Mend Comm, А.Б.Тарасов, Н.Н.Удалова, А.А.Петров, другие авторы
Журнал Mendeleev Communications опубликовал виртуальный специальный выпуск «Ten years of hybrid perovskite photovoltaics and optoelectronics in the mirror of MAPPIC 2020 meeting»

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2021
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 8, 9, 10 и 11 июня 2021 г. Начало защит в 11.00. Защиты пройдут с использованием дистанционных образовательных технологий.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.