PřF:F7320 Mikroskopie atomové síly - Informace o předmětu

F7320 Mikroskopie atomové síly a další metody sondové rastrovací mikroskopie

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Ivan Ohlídal, DrSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jan Janča, DrSc.
Ústav fyziky a technologií plazmatu – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Ivan Ohlídal, DrSc.

Rozvrh

Po 8:00–9:50 F4,03017

Předpoklady

Absolvování předmětu F1030 Mechanika a molekulová fyzika.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Fyzika (program PřF, M-FY)
• Učitelství fyziky pro střední školy (program PřF, M-FY)

Cíle předmětu

Účelem této přednášky je seznámit posluchače se základy mikroskopie atomové síly a jiných rastrovacích sondových technik jako jsou rastrovací tunelovací mikroskopie, mikroskopie magnetické síly, termická rastrovací mikroskopie, elektrostatické rastrovací mikroskopie a rastrovací optická mikroskopie blízkého pole. Tyto rastrovací techniky patří k moderním diagnostickým metodám, které jsou v posledních třech dekádách stále častěji využívány pro analýzu morfologie povrchů pevných látek různých objektů v mikrometrickém a nanometrickém měřítku. Hlavní cíle přednášky jsou následující:
1) vysvětlit teoretické principy interakcí, které se uplatňují v mikroskopech odpovídajících jednotlivým rastrovacím technikám
2) kvantitativně popsat hlavní procesy probíhající při realizaci měření v rámci výše zmíněných technik pomocí odpovídajících teoretických přístupů
3) vyložit experimentální aspekty při praktické aplikaci jednotlivých rastrovacích technik
4) klasifikovat systematické experimentální chyby vznikající u jednotlivých technik
5) popsat aplikace jednotlivých rastrovacích technik ve fyzice a chemii povrchů pevných látek a tenkých vrstev, v biologii, lékařství a kontrole kvality v některých oblastech průmyslu
6) vysvětlit možnosti kombinace rastrovacích technik (zvláště mikroskopie atomové síly) s jinými metodami (např. optickými) při komplexní analýze povrchů pevných látek
Absolventi přednášky získají znalosti umožňující jim po jednoduchém zaškolení na konkrétním mikroskopu provádět běžná měření pomocí uvedených rastrovacích technik spolu s interpretací těchto měření. Získané znalosti jim navíc umožní studovat speciální literaturu a stát se tím specialisty v této vědní oblasti.

Osnova

• 1. Různé teoretické přístupy při popisu silové interakce mezi hrotem mikroskopu atomové síly a povrchem studovaného objektu (bezkontaktní a kontaktní mod)
• 2. Diskuse těchto přístupů z hlediska jejich praktického použití v souvislosti s mikroskopií atomové síly
• 3. Konstrukce typického mikroskopu atomové síly
• 4. Vliv silové interakce mezi hrotem a povrchem na činnost mikroskopu (záznam reliefu povrchu studovného vzorku)
• 5. Základní metody kalibrace mikroskopu atomové síly
• 6. Aplikace mikroskopie atomové síly při studiu povrchové drsnosti, horních rozhraní tenkých vrstev a struktury těchto vrstev
• 7. Některé další aplikace této mikroskopie v biologii, biofyzice, chemii, a zdravotnictví
• 8. Kombinace mikroskopie atomové síly a jiných metod (např. optických) při analýze povrchů pevných látek a tenkých vrstev
• 9. Teoretické a experimentální principy mikroskopie magnetické síly (MMS), termické rastrovací mikroskopie (TRM), rastrovací tunelovací mikroskopie (RTM) a mikroskopie optiky blízkého pole (MOBL)
• 10. Aplikace MMS. TRM, RTM a MOBP v praxi
• 11. Srovnání jednotlivých probraných typů mikroskopie.

Literatura

• Yongho Seo, Wonho Jhe, Atomic force microscopy and spectroscopy, Rep. Prog. Phys. 71 (2008) 1-23
• R. Kubínek, M. Vůjtek, M. Mašláň, Mikroskopie skenující sondou, Univerzita Palackého v Olomouci, Olomouc, 2003

Výukové metody

Přednáška

Metody hodnocení

Předmět ukončen kolokviem.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

• Statistika zápisu (podzim 2009, nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2009/F7320