Mikroskopia Sił Atomowych. AFM Atomic Force Microscopy. G. Binning, C.F. Quate, Ch. Gerber Phys.Rev.Lett., 1986
|
|
- Teresa Stefańska
- 8 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Mikroskopia Sił Atomowych AFM Atomic Force Microscopy G. Binning, C.F. Quate, Ch. Gerber Phys.Rev.Lett., 1986
2 Narodziny AFM Dane: wibr >10 13 Hz. m at kg K=m 2 wibr K=10 N/m GB Dla porównania: folia Al.: 1 N/m Si, SiO 2, Si 3 N 4 0,1 1 N/m F E s pot gdzie: E pot energia potencjalna oddziaływań pomiędzy próbką i dźwignią. s odległość pomiędzy próbką i dźwignią.
3 Przyczyny oddziaływań Próżnia: siły daleko zakresowe: van der Waals a, elektrostatyczne i magnetyczne (do 100 nm). siły blisko zakresowe: chemiczne (poniżej 0,5 nm). Gazy i ciecze: siły daleko zakresowe: van der Waals a, elektrostatyczne i magnetyczne (100 nm). siły blisko zakresowe: chemiczne (poniżej 0,5 nm). siły adhezyjne: związane z wilgocią i adsorpcją na powierzchni badanej i dźwigni.
4 Oddziaływania Repulsive force a/s 12 Force -b/s 6 F rep. + F attr. Attractive force odpychanie a b 12 6 s s przyciąganie
5 Oddziaływania van der Waals a Siły elektrostatyczne Opis oddziaływań gdzie; A H - stała Hamakar a zależna od polaryzowalności i gęstości elektronowej próbki i dźwigni, r promień ostrza dźwigni, a s - odległość pomiędzy próbką i ostrzem dźwigni. Np..: Jeśli; A H wynosi około 1 ev, r około 100 nm, a s około 0,5 nm to E vdw -30 ev, siła F wyniesie 10 nn. Jeśli; różnica potencjałów wynosi 1V, r około 100 nm, a s około 0,5 nm, to F 5,5 nn. Siły chemiczne I. Energia potencjalna Morse a E E rv F 0 s M vdw AH r 6s E bond gdzie δ najmniejsza odległość między nieruchomymi cząsteczkami, E bond jest energią wiązania cząsteczek odległych o 2 1/6 δ, κ jest odległością zaniku oddziaływania. e 2 2 ( s ) 2e ( s ) II. Energia Lennarda Jonesa E 4E s 12 LJ bond 12 6 s 6
6 Mikroskop AFM F K s K V ds dv Jeśli F N, K 0,4 Nm -1, s 3 nm to V 350 mv
7 Mikroskop AFM-2 Urz. kontr.-sterujące Laser Lustro i Fotodetektor Uchwyt Dźwignia z ostrzem Próbka Kryształ piezoelektryczny
8 MultiMode Głowica Skanująca Głowica skanująca: Mocowana końcówka Nisko-szumowa dioda laserowa Próbki 15 mm Ø
9 Obraz AFM Porównanie STM i AFM Powstawanie obrazu AFM STM AFM
10 Techniki AFM
11 Przykładowe wyniki Atomy na powierzchni miki. Zdjęcie AFM. (Pracownia Elektrochemii, Wydział Chemii, U.W., M. Szklarczyk) Zadsorbowana warstwa organiczna na elektrodzie Au. Zdjęcie LFM, Digital Instruments
12 Manne et al., Science, 251 (1991) 183 Przykładowe wyniki
13 2-D i 3-D zdjęcia AFM pokazujące polimerową powłokę antykorozyjną naniesioną elektrochemicznie na powierzchnię kryształu GaAs. Każda z łusek jest warstwą polimeru. E. Wierzbiński, M. Szklarczyk, Przykładowe wyniki
14 Przykładowe wyniki
15 Przykładowe wyniki Bakterie zaadsorbowane na elektrodzie metalowej. Zdjęcie TP AFM, nm, Digital Instruments
16 Przykładowe wyniki The high resolution of the SPM is able to discern very subtle features such as these two linear dsdna molecules overlapping each other. 155nm scan. Image courtesy of W. Blaine Stine at address com. GroES protein of chaperonin 10 family (E. coli). Molecule: green and purple color, 84 Å diameter. Heptametric crown: purple color, 45 Å diameter. Hole: 8 Å diameter. J. Mou et al. FEBS Lett., 381 (1996) 161, AFM image. Image taken with a DI SPM-AFM
17 Litografia AFM Vector nanolithography. The height of deposited oxide is about 2-4 nm. PSIA Inc M o-ma, 0.5 M H 2 SO 4 K. Bieńkowski, M. Szklarczyk. Bitmap image pattern on PZT film, 30 x 30 µm. PSIA Inc.
18 Książki XXI wieku
19 Konwencjonalna mikroskopia optyczna (Far-field Microscopy) Wykorzystanie zjawisk związanych z płaskimi falami świetlnymi rozchodzącymi się podłużnie. Rozwartość układu optycznego Powiększenie (X) u 1 Y u 1 u 1 1 u Y A = nsin A - szczelina numeryczna (apertura) n współczynnik załamania Warunek Abbe go X = Y 2 /Y 1 = nsinu 1 /nsinu 2 u 1 + u 2
20 Ograniczenia Konwencjonalnej Mikroskopii Optycznej (1) O S O E Z?d Duże d Kształt szczeliny Małe d Warunek dyfrakcyjny Abbe go.
21 Ograniczenia Konwencjonalnej Mikroskopii Optycznej (2) Zjawisko dyfrakcji Fraunhofera. 1. Światło jest rozchodzącą się falą podlegającą ugięciu na szczelinie. 2. Obraz obiektu punktowego może być opisany funkcją rozproszenia Airy ego I d sin = k/2d k- numer prążka 84% en. sin 3. Kryterium Rayleigh a. Najmniejsza rozróżnialna odległość, l min, określona jest przez odległość dwóch różnych obiektów punktowych, które mogą być widziane jeśli maksimum funkcji Airy ego jednego obiektu pokrywa się z minimum funkcji Airy ego drugiego obiektu. l min = 0.61/nsin /2 l min 0.4 min 4000 Å, czyli l min Å, więc powiększenie X maks jeśli obraz ma mieć około 1mm. -3 3
22 Mikroskopia Optyczna SNOM (Scanning Near-field Optical Microscopy) I Obszar dalekiego pola Pierwsza informacja o możliwych większych powiększeniach: Synge, Phil. Mag 6, 356, Pierwsze obrazy: IBM, Pohl, et al., Apl 44(7), 651, sin 3 Obszary bliskiego pola
23 Najmniejszy widzialny obiekt SNOM Natężenie promieniowania rozproszonego w/g Rayleigh a I = f(polaryzowalność, p ind, amplituda i częstość drgań dipola ind. wymuszona przez falę świetlną,) I = 8p 2 3 c/3 0 4 gdzie: 0 stała dielektryczna, c prędkość światła, p indukowany moment dipolowy, p = E 0 e 2t gdzie: 1 polaryzowalność materiału szczeliny, 2 polorazowalność materiału próbki Teoretycznie można wykazać, że dla 1 << 2, oraz ReA >> Im A otrzymamy l min 100 Å czyli l min = 0.03 W obecnej praktyce można osiągnąć rozdzielczość rzędu 500 Å, l min = 0.15)
24 Schemat aparatu SNOM Ostrze z dziurką Światłowody Próbka Szczeliny > 20 Å
25 Na podst.: B. Pettinger et al., Phys. Rev. Lett. 92 (2004)
26 Tip Enhanced Raman Spectroscopy (1) Spektrometr Ramana C-AFM tip Mikroskop STM/AFM I Enhancement of the Raman signal by a coated AFM tip for a Si wafer Schemat zestawu do pomiarów TERS: a) Próbka przezroczysta b) i c) Próbki nieprzezroczyste He-Ne laser nm, moc na próbce ~0.3 mw. The Raman signal Na podst.: B. Pettinger et al., Phys. Rev. Lett. 92 (2004)
27 Tip Enhanced Raman Spectroscopy (2) Brilliant Cresyl Blue (BCB) a) STM image of five BCB molecules at Au(111). b) Line profile across a BCB molecule; c) TERS (red) and RRS (blue; no signal) at Au(111). TERS results / Raman Spectra One monolayer of the dye is adsorbed on a thin gold film. When the metal tip, in this case a silver tip, is brought into tunneling contact, an enhancement of the Raman intensity is observed. Na podst. Steidtner et al., Rev. Sci. Instr. 78, (2007)
28 Aminokwasy Tip Enhanced Raman Spectroscopy (3) One monolayer of a DNA base (adenine, thymine, guanine or cytosine) is adsorbed on a Au(111) subtrate. When the gold tip is brought into tunneling contact, a strong enhancement of the Raman intensity is observed; if the tip is retracted, no Raman signal is detectable. The STM image on the right shows the typical row structure of thethymine monolayer. TERS results on DNA bases: K. F. Domke et al., J. Am. Chem. Soc. 128, 6708 (2007).
29 Podsumowanie Optical SEM SPM microscope XVII century 1940 s 1980 s Sample operating ambient ambient environment liquid liquid vacuum vacuum vacuum Depth of field small large medium Depth of focus medium small small Resolution X, Y 1.0 m 5 nm nm Z N/A N/A 0.01 nm Magnification range Sample preparation little freeze drying, none coating Characteristics Sample must not Surface must not Any sample required of sample be completely build up charge transparent to light and sample must be wavelength used. vacuum compatible. After Y.E. Strausser and M.G. Heaton, American Laboratory, May 1994.
30 Porównanie technik Technika XPS AES SAM LEED RBS NRA ISS SIMS Stat. Dyn. UPS FTIR EM STM/ STS AFM i pochodne Charakterystyka wiązki padającej Informacje chemiczne Charakterystyka doświadczalna Cząstki Energia Rozdz. Powłoki Mała lub Możliwość Szybkość Brak Prąd lub Średnica zerowa Łatwość Łatwość Technika pomiarów i czułość zniszczeń przepływ wiązki Wewn. Walenc. czułość na interpret. użycia ilościowych analizy powierzchni pierwiastki fotony , ,2-6 kev ev s -1 mm H, He XPS elektrony 0,5-10 0, ,1-1 NA kev A mm H, He AES elektrony elektrony 1 H, 4 He 1 H, 4 He, 19 F jony jony fotony fotony elektrony 3-30 kev ev 1-3 MeV 0,3-6,4 MeV 1-3 kev 0,5-30 kev ev Oddziaływania 0,05-0,5 ev kev NA 0,5-1 ev 0,5 na-2 A 0,1-5 A nm 0,2-1 mm ++ H, He SAM Struktury + ++ LEED kev - - Małe Z RBS kev - - Duże Z NRA 5-10 ev NA 3-20 mev 0,012-0,5 mev ev elektrony 0,1 ev NA 10pA-1 0,2-2 A mm Pierwiastki + H, He ISS 1pA-100 A SIMS 50 nm-2 Cząsteczki pA-10 mm Pierwiastki ++ Statyczny na Dynamiczny >1 A s 1-3 mm NA UPS 10 pa- 0,1 A 0,05-10 na mm 2 nm- 1m 0,15 nm Poziomy wibracyjne +++ Struktury/ Cząsteczki ++ Związki nieorganiczne FTIR Pierwiastki + Małe Z EM Struktury/ cząsteczki ++? STM/STS AFM i pochodne TERS El i fot. 0-3 ev molek STM STM/RAM Str/wiąz./top/kryst TERS Suma
31 Tematy prac MGR 1. Otrzymywanie wodoru jako paliwa przyszłości w procesie fotoelektrolizy wody-katalizatory i fotokatalizatory. H 2 2. Elektrochemiczna synteza nanostruktur kompozytowych półprzewodnik/polimer. 3. Elektrochemiczna synteza nanorurek i nanodrutów polimerowych. 4. Badanie kształtu i właściwości elektrycznych peptydów i białek. Stosowane techniki pomiarowe: CV, STM, AFM, EFM, SEM, XPS, TERS
32 Zależność siły od odległości od powierzchni Próżnia Powietrze Powietrze i adsorbat
Mikroskopia Sił Atomowych AFM Atomic Force Microscopy
Mikroskopia Sił Atomowych AFM Atomic Force Microscopy G. Binning, C.F. Quate, Ch. Gerber Phys.Rev.Lett., 1986 Narodziny AFM Dane: wibr >10 13 Hz. m at 10-25 kg K=m 2 wibr K=10 N/m GB Dla porównania: folia
Bardziej szczegółowoWykład 12 V = 4 km/s E 0 =.08 e V e = = 1 Å
Wykład 12 Fale materii: elektrony, neutrony, lekkie atomy Neutrony generowane w reaktorze są spowalniane w wyniku zderzeń z moderatorem (grafitem) do V = 4 km/s, co odpowiada energii E=0.08 ev a energia
Bardziej szczegółowoRodzaje mikroskopów ze skanującą sondą (SPM, Scanning Probe Microscopy)
Spis treści 1 Historia 2 Rodzaje mikroskopów ze skanującą sondą (SPM, Scanning Probe Microscopy) 2.1 Skaningowy mikroskop tunelowy (STM od ang. Scanning Tunneling Microscope) 2.1.1 Uzyskiwanie obrazu metodą
Bardziej szczegółowo1 k. AFM: tryb bezkontaktowy
AFM: tryb bezkontaktowy Ramię igły wprowadzane w drgania o małej amplitudzie (rzędu 10 nm) Pomiar zmian amplitudy drgań pod wpływem sił (na ogół przyciągających) Zbliżanie igły do próbki aż do osiągnięcia
Bardziej szczegółowoSPM Scanning Probe Microscopy Mikroskopia skanującej sondy STM Scanning Tunneling Microscopy Skaningowa mikroskopia tunelowa AFM Atomic Force
SPM Scanning Probe Microscopy Mikroskopia skanującej sondy STM Scanning Tunneling Microscopy Skaningowa mikroskopia tunelowa AFM Atomic Force Microscopy Mikroskopia siły atomowej MFM Magnetic Force Microscopy
Bardziej szczegółowoNOWOCZESNE TECHNIKI BADAWCZE W INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ. Beata Grabowska, pok. 84A, Ip
NOWOCZESNE TECHNIKI BADAWCZE W INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Beata Grabowska, pok. 84A, Ip http://home.agh.edu.pl/~graboska/ Mikroskopia Słowo mikroskop wywodzi się z języka greckiego: μικρός - mikros "mały
Bardziej szczegółowoSpektroskopia charakterystycznych strat energii elektronów EELS (Electron Energy-Loss Spectroscopy)
Spektroskopia charakterystycznych strat energii elektronów EELS (Electron Energy-Loss Spectroscopy) Oddziaływanie elektronów ze stałą, krystaliczną próbką wstecznie rozproszone elektrony elektrony pierwotne
Bardziej szczegółowoMikroskop sił atomowych
Mikroskop sił atomowych AFM: jak to działa? Krzysztof Zieleniewski Proseminarium ZFCS, 5 listopada 2009 Plan seminarium Łyczek historii Możliwości mikroskopu Budowa mikroskopu na Pasteura Podstawowe mody
Bardziej szczegółowoAFM. Mikroskopia sił atomowych
AFM Mikroskopia sił atomowych Siły van der Waalsa F(r) V ( r) = c 1 r 1 12 c 2 r 1 6 Siły van der Waalsa Mod kontaktowy Tryby pracy AFM związane z zależnością oddziaływania próbka ostrze od odległości
Bardziej szczegółowoWady ostrza. Ponieważ ostrze ma duży promień niektóre elementy ukształtowania powierzchni nie są rejestrowane (fioletowy element)
Wady ostrza Ponieważ ostrze ma duży promień niektóre elementy ukształtowania powierzchni nie są rejestrowane (fioletowy element) Ponieważ ostrze ma kilka zakończeń w obrazie pojawiają się powtórzone struktury
Bardziej szczegółowoSpektroskopia Ramanowska
Spektroskopia Ramanowska Część A 1.Krótki wstęp historyczny 2.Oddziaływanie światła z osrodkiem materialnym (rozpraszanie światła) 3.Opis klasyczny zjawiska Ramana 4. Widmo ramanowskie. 5. Opis półklasyczny
Bardziej szczegółowoPodstawy fizyki wykład 2
D. Halliday, R. Resnick, J.Walker: Podstawy Fizyki, tom 5, PWN, Warszawa 2003. H. D. Young, R. A. Freedman, Sear s & Zemansky s University Physics with Modern Physics, Addison-Wesley Publishing Company,
Bardziej szczegółowoMikroskopie skaningowe
SPM Scanning Probe Microscopy Mikroskopie skaningowe (SPM- Sharp Probe Microscopy) Mikroskopy skanujące 1. Efekt tunelowania (STM). Stały prąd, stała wysokość. 2. Oddziaływania sił atomowych(afm). W kontakcie,
Bardziej szczegółowodr inż. Beata Brożek-Pluska SERS La boratorium La serowej
dr inż. Beata Brożek-Pluska La boratorium La serowej Spektroskopii Molekularnej PŁ Powierzchniowo wzmocniona sp ektroskopia Ramana (Surface Enhanced Raman Spectroscopy) Cząsteczki zaadsorbowane na chropowatych
Bardziej szczegółowoMikroskopia skaningowa tunelowa i siłowa
Zakład Fizyki Magnetyków Uniwersytet w Białymstoku Instytut Fizyki Doświadczalnej Lipowa 41, 15-424 Białystok Tel: (85) 7457228 http://physics.uwb.edu.pl/zfmag Mikroskopia skaningowa tunelowa i siłowa
Bardziej szczegółowoI. Wstęp teoretyczny. Ćwiczenie: Mikroskopia sił atomowych (AFM) Prowadzący: Michał Sarna (sarna@novel.ftj.agh.edu.pl) 1.
Ćwiczenie: Mikroskopia sił atomowych (AFM) Prowadzący: Michał Sarna (sarna@novel.ftj.agh.edu.pl) I. Wstęp teoretyczny 1. Wprowadzenie Mikroskop sił atomowych AFM (ang. Atomic Force Microscope) jest jednym
Bardziej szczegółowoMikroskop sił atomowych (AFM)
Mikroskop sił atomowych (AFM) 1. Wprowadzenie Mikroskop sił atomowych (ang. Atomic Force Microscope AFM) został skonstruowany w 1986 r. w laboratorium IBM w Zurichu (Binnig G., Quate C.F., Gerber C., Phys.
Bardziej szczegółowoOptyka. Optyka falowa (fizyczna) Optyka geometryczna Optyka nieliniowa Koherencja światła
Optyka Optyka falowa (fizyczna) Optyka geometryczna Optyka nieliniowa Koherencja światła 1 Optyka falowa Opis i zastosowania fal elektromagnetycznych w zakresie widzialnym i bliskim widzialnemu Podstawowe
Bardziej szczegółowoMIKROSKOPIA ELEKTRONOWA. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
MIKROSKOPIA ELEKTRONOWA Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Tło historyczne Pod koniec XIX wieku stosowanie mikroskopów świetlnych w naukach
Bardziej szczegółowoM1/M3 Zastosowanie mikroskopii sił atomowych do badania nanostruktur
M1/M3 Zastosowanie mikroskopii sił atomowych do badania nanostruktur Prowadzący: Kontakt e-mail: Rafał Bożek rafal.bozek@fuw.edu.pl Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadami mikroskopii sił atomowych
Bardziej szczegółowoFizyka powierzchni. Dr Piotr Sitarek. Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska
Fizyka powierzchni 11 Dr Piotr Sitarek Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska Lista zagadnień Fizyka powierzchni i międzypowierzchni, struktura
Bardziej szczegółowoOptyka. Optyka geometryczna Optyka falowa (fizyczna) Interferencja i dyfrakcja Koherencja światła Optyka nieliniowa
Optyka Optyka geometryczna Optyka falowa (fizyczna) Interferencja i dyfrakcja Koherencja światła Optyka nieliniowa 1 Optyka falowa Opis i zastosowania fal elektromagnetycznych w zakresie widzialnym i bliskim
Bardziej szczegółowoSpektroskopia ramanowska w badaniach powierzchni
Spektroskopia ramanowska w badaniach powierzchni z Efekt Ramana (1922, CV Raman) I, ν próbka y Chandra Shekhara Venketa Raman x I 0, ν 0 Monochromatyczne promieniowanie o częstości ν 0 ulega rozproszeniu
Bardziej szczegółowoSkaningowy mikroskop tunelowy STM
Skaningowy mikroskop tunelowy STM Skaningowy mikroskop tunelowy (ang. Scanning Tunneling Microscope; STM) należy do szerszej rodziny mikroskopów ze sondą skanującą. Wykorzystuje on zjawisko tunelowania
Bardziej szczegółowoM2 Mikroskopia sił atomowych: badanie nanostruktur.
M2 Mikroskopia sił atomowych: badanie nanostruktur. Celem ćwiczenia jest poznanie mikroskopii sił atomowych i zbadanie otrzymanych próbek. Wymagane zagadnienia Podstawy fizyczne mikroskopii sił atomowych:
Bardziej szczegółowoPowierzchniowo wzmocniona spektroskopia Ramana SERS. (Surface Enhanced Raman Spectroscopy)
Powierzchniowo wzmocniona spektroskopia Ramana SERS (Surface Enhanced Raman Spectroscopy) Cząsteczki zaadsorbowane na chropowatych powierzchniach niektórych metali (Ag, Au, Cu) dają bardzo intensywny sygnał
Bardziej szczegółowoWYKŁAD 2 Podstawy spektroskopii wibracyjnej, model oscylatora harmonicznego i anharmonicznego. Częstość oscylacji a struktura molekuły Prof. dr hab.
WYKŁAD 2 Podstawy spektroskopii wibracyjnej, model oscylatora harmonicznego i anharmonicznego. Częstość oscylacji a struktura molekuły Prof. dr hab. Halina Abramczyk POLITECHNIKA ŁÓDZKA Wydział Chemiczny
Bardziej szczegółowoNiezwykłe światło. ultrakrótkie impulsy laserowe. Piotr Fita
Niezwykłe światło ultrakrótkie impulsy laserowe Laboratorium Procesów Ultraszybkich Zakład Optyki Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego Światło Fala elektromagnetyczna Dla światła widzialnego długość
Bardziej szczegółowoModel wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2
Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2 + Współrzędne elektronu i protonów Orbitale wiążący i antywiążący otrzymane jako kombinacje orbitali atomowych Orbital wiążący duża gęstość ładunku między jądrami
Bardziej szczegółowoGrafen materiał XXI wieku!?
Grafen materiał XXI wieku!? Badania grafenu w aspekcie jego zastosowań w sensoryce i metrologii Tadeusz Pustelny Plan prezentacji: 1. Wybrane właściwości fizyczne grafenu 2. Grafen materiał 21-go wieku?
Bardziej szczegółowoWykład 21: Studnie i bariery cz.2.
Wykład 21: Studnie i bariery cz.2. Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Przykłady tunelowania: rozpad alfa, synteza
Bardziej szczegółowoOddziaływanie grafenu z metalami
Oddziaływanie grafenu z metalami Oddziaływanie grafenu z metalami prof. dr hab. Zbigniew Klusek Grafen dla czego intryguje? v E U V E d cm d cm v t s en Transport dyfuzyjny Transport kwantowy balistyczny
Bardziej szczegółowoCiała stałe. Ciała krystaliczne. Ciała amorficzne. Bardzo często mamy do czynienia z ciałami polikrystalicznymi, rzadko monokryształami.
Ciała stałe Ciała krystaliczne Ciała amorficzne Bardzo często mamy do czynienia z ciałami polikrystalicznymi, rzadko monokryształami. r T = Kryształy rosną przez regularne powtarzanie się identycznych
Bardziej szczegółowoWstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej
Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 8 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2014/15
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE
LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE Ćwiczenie nr 6 Temat: Wyznaczenie stałej siatki dyfrakcyjnej i dyfrakcja światła na otworach kwadratowych i okrągłych. 1. Wprowadzenie Fale
Bardziej szczegółowoMikroskop teoria Abbego
Zastosujmy teorię dyfrakcji do opisu sposobu powstawania obrazu w mikroskopie: Oświetlacz typu Köhlera tworzy równoległą wiązkę światła, padającą na obserwowany obiekt (płaszczyzna 0 ); Pole widzenia ograniczone
Bardziej szczegółowoSpektroskopia i mikroskopia nanomateriałów i obiektów biologicznych
Spektroskopia i mikroskopia nanomateriałów i obiektów biologicznych Część II Prowadzący: Część I: Prof. dr hab. Jolanta Bukowska Część II: Prof. dr hab. Marek Szklarczyk Czas wykładu: 1 semestr 30 godz.
Bardziej szczegółowoRóżne typy wiązań mają ta sama przyczynę: energia powstającej stabilnej cząsteczki jest mniejsza niż sumaryczna energia tworzących ją, oddalonych
Wiązania atomowe Atomy wieloelektronowe, obsadzanie stanów elektronowych, układ poziomów energii. Przykładowe konfiguracje elektronów, gazy szlachetne, litowce, chlorowce, układ okresowy pierwiastków,
Bardziej szczegółowoS. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Dyfrakcja na kryształach. Dyfrakcja na kryształach
S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Dyfrakcja na kryształach Dyfrakcja na kryształach Warunki dyfrakcji źródło: Ch. Kittel Wstęp do fizyki..., rozdz. 2, rys. 6, str. 49 Konstrukcja Ewalda
Bardziej szczegółowoMikroskopia Sił Atomowych (AFM)
Narzędzia dla nanotechnologii Mikroskopia Sił Atomowych (AFM) Tomasz Kruk* Wprowadzenie Wśród wielu urządzeń kojarzonych z nanotechnologią żadne nie jest tak dobrze rozpoznawalne i proste w założeniu swojej
Bardziej szczegółowoBadanie powierzchni materiałów z za pomocą skaningowej mikroskopii sił atomowych (AFM)
1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z techniką obrazowania powierzchni za pomocą skaningowego mikroskopu sił atomowych (AFM). Badanie powierzchni materiałów z za pomocą skaningowej mikroskopii
Bardziej szczegółowoLaboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 5. Modulator PLZT
Laboratorium techniki laserowej Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 006 1.Wstęp Rozwój techniki optoelektronicznej spowodował poszukiwania nowych materiałów
Bardziej szczegółowoMETODY BADAŃ BIOMATERIAŁÓW
METODY BADAŃ BIOMATERIAŁÓW 1 Cel badań: ograniczenie ryzyka związanego ze stosowaniem biomateriałów w medycynie Rodzaje badań: 1. Badania biofunkcyjności implantów, 2. Badania degradacji implantów w środowisku
Bardziej szczegółowoWidmo fal elektromagnetycznych
Czym są fale elektromagnetyczne? Widmo fal elektromagnetycznych dr inż. Romuald Kędzierski Podstawowe pojęcia związane z falami - przypomnienie pole falowe część przestrzeni objęta w danej chwili falą
Bardziej szczegółowoCZUŁOŚĆ CHEMICZNA W MIKROSKOPII SIŁ ATOMOWYCH
CZUŁOŚĆ CHEMICZNA W MIKROSKOPII SIŁ ATOMOWYCH Marek Szymoński Centrum Badań Układów Nanoskopowych i Zaawansowanych Materiałów (NANOSAM) Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytet Jagielloński
Bardziej szczegółowoWykład 17: Optyka falowa cz.1.
Wykład 17: Optyka falowa cz.1. Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.31 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Zasada Huyghensa Christian Huygens 1678 r. pierwsza
Bardziej szczegółowoAparatura do osadzania warstw metodami:
Aparatura do osadzania warstw metodami: Rozpylania mgnetronowego Magnetron sputtering MS Rozpylania z wykorzystaniem działa jonowego Ion Beam Sputtering - IBS Odparowanie wywołane impulsami światła z lasera
Bardziej szczegółowoOPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA
1100-1BO15, rok akademicki 2018/19 OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA dr hab. Rafał Kasztelanic Wykład 7 Dystorsja Zależy od wielkości pola widzenia. Dystorsja nie wpływa na ostrość obrazu lecz dokonuje
Bardziej szczegółowoI.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona. Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona
r. akad. 004/005 I.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona Jan Królikowski Fizyka IVBC 1 r. akad. 004/005 0.01 nm=0.1 A
Bardziej szczegółowoZaawansowane Metody Badań Strukturalnych. Dyfrakcja rentgenowska cz.2 Mikroskopia Sił Atomowych AFM
Zaawansowane Metody Badań Strukturalnych Dyfrakcja rentgenowska cz.2 Mikroskopia Sił Atomowych AFM Rentgenowska fazowa analiza ilościowa Parametry komórki elementarnej Wielkości krystalitów Budowa mikroskopu
Bardziej szczegółowoRezonanse magnetyczne oraz wybrane techniki pomiarowe fizyki ciała stałego
Paweł Szroeder Rezonanse magnetyczne oraz wybrane techniki pomiarowe fizyki ciała stałego Wykład XI Badania powierzchni ciała stałego: elektronowy mikroskop skaningowy (SEM), skaningowy mikroskop tunelowy
Bardziej szczegółowoMikroskop tunelowy skaningowy Scaning tuneling microscopy (STM)
Mikroskop tunelowy skaningowy Scaning tuneling microscopy (STM) Zasada działania Historia odkryć Zastosowane rozwiązania Przykłady zastosowania Bolesław AUGUSTYNIAK Zasada działania mikroskopu skanującego
Bardziej szczegółowo2. Metody, których podstawą są widma atomowe 32
Spis treści 5 Spis treści Przedmowa do wydania czwartego 11 Przedmowa do wydania trzeciego 13 1. Wiadomości ogólne z metod spektroskopowych 15 1.1. Podstawowe wielkości metod spektroskopowych 15 1.2. Rola
Bardziej szczegółowoNatura światła. W XVII wieku ścierały się dwa, poglądy na temat natury światła. Isaac Newton
Natura światła W XVII wieku ścierały się dwa, poglądy na temat natury światła. Isaac Newton W swojej pracy naukowej najpierw zajmował się optyką. Pierwsze sukcesy odniósł właśnie w optyce, konstruując
Bardziej szczegółowoDr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska
Podstawy fizyki Wykład 11 Dr Piotr Sitarek Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska D. Halliday, R. Resnick, J.Walker: Podstawy Fizyki, tom 3, Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa 2003. K.Sierański, K.Jezierski,
Bardziej szczegółowoBadania wybranych nanostruktur SnO 2 w aspekcie zastosowań sensorowych
Badania wybranych nanostruktur SnO 2 w aspekcie zastosowań sensorowych Monika KWOKA, Jacek SZUBER Instytut Elektroniki Politechnika Śląska Gliwice PLAN PREZENTACJI 1. Podsumowanie dotychczasowych prac:
Bardziej szczegółowoANALIZA POWIERZCHNI BADANIA POWIERZCHNI
Analiza ciała stałego ANALIZA POWIERZCHNI ANALIZA CAŁEJ OBJTOCI CIAŁO STAŁE ANALIZA POWIERZCHNI METODY NISZCZCE METODY NIENISZCZCE Metody niszczce: - przeprowadzenie do roztworu (rozpuszczanie, roztwarzanie
Bardziej szczegółowoBadanie strutury powierzchni z atomową zdolnością rozdzielczą. Powierzchnia jak ją zdefiniować?
Badanie strutury powierzchni z atomową zdolnością rozdzielczą Powierzchnia jak ją zdefiniować? Obszar kryształu, dla którego nie da się zastosować trójwymiarowych równań opisujących własności wnętrza.
Bardziej szczegółowo(Pieczęć Wykonawcy) Załącznik nr 8 do SIWZ Nr postępowania: ZP/259/050/D/11. Opis oferowanej dostawy OFERUJEMY:
. (Pieczęć Wykonawcy) Załącznik nr 8 do SIWZ Nr postępowania: ZP/259/050/D/11 Opis oferowanej dostawy OFERUJEMY: 1) Mikroskop AFM według pkt 1 a) załącznika nr 7 do SIWZ, model / producent..... Detekcja
Bardziej szczegółowoAtomy wieloelektronowe
Wiązania atomowe Atomy wieloelektronowe, obsadzanie stanów elektronowych, układ poziomów energii. Przykładowe konfiguracje elektronów, gazy szlachetne, litowce, chlorowce, układ okresowy pierwiastków,
Bardziej szczegółowoMody sprzężone plazmon-fonon w silnych polach magnetycznych
Mody sprzężone plazmon-fonon w silnych polach magnetycznych Mody sprzężone w półprzewodnikach polarnych + E E pl η = st α = E E pl ξ = p B.B. Varga,, Phys. Rev. 137,, A1896 (1965) A. Mooradian and B. Wright,
Bardziej szczegółowoprzenikalność atmosfery ziemskiej typ promieniowania długość fali [m] ciało o skali zbliżonej do długości fal częstotliwość [Hz]
ELEMENTY OPTYKI Fale elektromagnetyczne Promieniowanie świetlne Odbicie światła Załamanie światła Dyspersja światła Tęcza pierwotna i wtórna Dyfrakcja i interferencja światła Politechnika Opolska Opole
Bardziej szczegółowoŚwiatło fala, czy strumień cząstek?
1 Światło fala, czy strumień cząstek? Teoria falowa wyjaśnia: Odbicie Załamanie Interferencję Dyfrakcję Polaryzację Efekt fotoelektryczny Efekt Comptona Teoria korpuskularna wyjaśnia: Odbicie Załamanie
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 12 (44) Wyznaczanie długości fali świetlnej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej
Ćwiczenie 12 (44) Wyznaczanie długości fali świetlnej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej Wprowadzenie Światło widzialne jest to promieniowanie elektromagnetyczne (zaburzenie poła elektromagnetycznego rozchodzące
Bardziej szczegółowoOPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz
OPTYKA Leszek Błaszkieiwcz Ojcem optyki jest Witelon (1230-1314) Zjawisko odbicia fal promień odbity normalna promień padający Leszek Błaszkieiwcz Rys. Zjawisko załamania fal normalna promień padający
Bardziej szczegółowoCząsteczki i światło. Jacek Waluk. Instytut Chemii Fizycznej PAN Kasprzaka 44/52, Warszawa
Cząsteczki i światło Jacek Waluk Instytut Chemii Fizycznej PAN Kasprzaka 44/52, 01-224 Warszawa 10 19 m (1000 lat świetlnych) 10-5 m (10 mikronów) 10 11 gwiazd w naszej galaktyce 10 22 gwiazd we Wszechświecie
Bardziej szczegółowoEkspansja plazmy i wpływ atmosfery reaktywnej na osadzanie cienkich warstw hydroksyapatytu. Marcin Jedyński
Ekspansja plazmy i wpływ atmosfery reaktywnej na osadzanie cienkich warstw hydroksyapatytu. Marcin Jedyński Metoda PLD (Pulsed Laser Deposition) PLD jest nowoczesną metodą inżynierii powierzchni, umożliwiającą
Bardziej szczegółowoUkłady zdyspergowane. Wykład 6
Układy zdyspergowane Wykład 6 Treśd Podwójna warstwa elektryczna Zjawiska elektrokinetyczne Potencjał zeta Nowoczesne metody oznaczania Stabilnośd dyspersji Stabilnośd dyspersji koloidalnej jest wypadkową
Bardziej szczegółowoZasady obsadzania poziomów
Zasady obsadzania poziomów Model atomu Bohra Model kwantowy atomu Fala stojąca Liczby kwantowe -główna liczba kwantowa (n = 1,2,3...) kwantuje energię elektronu (numer orbity) -poboczna liczba kwantowa
Bardziej szczegółowoPrzedmiot: Fizyka. Światło jako fala. 2016/17, sem. letni 1
Światło jako fala 1 Fala elektromagnetyczna widmo promieniowania Czułość oka ludzkiego w zakresie widzialnym 2 Wytwarzanie fali elektromagnetycznej o częstościach radiowych H. Hertz (1888) doświadczalne
Bardziej szczegółowoStany skupienia materii
Stany skupienia materii Ciała stałe - ustalony kształt i objętość - uporządkowanie dalekiego zasięgu - oddziaływania harmoniczne Ciecze -słabo ściśliwe - uporządkowanie bliskiego zasięgu -tworzą powierzchnię
Bardziej szczegółowoPytania do ćwiczeń na I-szej Pracowni Fizyki
Ćw. nr 5 Oscylator harmoniczny. 1. Ruch harmoniczny prosty. Pojęcia: okres, wychylenie, amplituda. 2. Jaka siła powoduje ruch harmoniczny spręŝyny i ciała do niej zawieszonego? 3. Wzór na okres (Studenci
Bardziej szczegółowoDyfrakcja rentgenowska cz.2 Mikroskopia Sił Atomowych AFM
Zaawansowane Metody Badań Strukturalnych Dyfrakcja rentgenowska cz.2 Mikroskopia Sił Atomowych AFM Fazowa analiza ilościowa Obliczenia strukturalne prawo Vegarda Pomiary cienkich warstw Budowa mikroskopu
Bardziej szczegółowoWarsztaty metod fizyki teoretycznej Zestaw 1 Mikroskopia sił atomowych (AFM) - opis drgań ostrza
Warsztaty metod fizyki teoretycznej Zestaw 1 Mikroskopia sił atomowych (AFM) - opis drgań ostrza Jan Kaczmarczyk, Szymon Godlewski, Marcin Zagórski 2.1.28 1 Wprowadzenie Mikroskopia sił atomowych (Atomic
Bardziej szczegółowoWstęp do astrofizyki I
Wstęp do astrofizyki I Wykład 5 Tomasz Kwiatkowski Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu Wydział Fizyki Instytut Obserwatorium Astronomiczne Tomasz Kwiatkowski, shortinst Wstęp do astrofizyki I,
Bardziej szczegółowoTechniki próżniowe (ex situ)
Techniki próżniowe (ex situ) Oddziaływanie promieniowania X z materią rearrangement X-ray photon X-ray emission b) rearrangement a) photoemission photoelectron Auger electron c) Auger/X-ray emission a)
Bardziej szczegółowoWykład XIV: Właściwości optyczne. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych
Wykład XIV: Właściwości optyczne JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych Treść wykładu: Treść wykładu: 1. Wiadomości wstępne: a) Załamanie
Bardziej szczegółowoJak badać strukturę powierzchni?
Jak badać strukturę powierzchni? Wykład - 12 15 Anim - ten kod oznacza, że na stronie znajdują się animacje niewidoczne w pliku pdf. Aby oglądnąć te animacje skopiuj zbiór z pokazem PowerPoint Z. Postawa,
Bardziej szczegółowoMikroskopia polowa. Efekt tunelowy Historia odkryć Uwagi o tunelowaniu Zastosowane rozwiązania. Bolesław AUGUSTYNIAK
Mikroskopia polowa Efekt tunelowy Historia odkryć Uwagi o tunelowaniu Zastosowane rozwiązania Bolesław AUGUSTYNIAK Efekt tunelowy Efekt kwantowy, którym tłumaczy się przenikanie elektronu w sposób niezgodny
Bardziej szczegółowoLaboratorium nanotechnologii
Laboratorium nanotechnologii Zakres zagadnień: - Mikroskopia sił atomowych AFM i STM (W. Fizyki) - Skaningowa mikroskopia elektronowa SEM (WIM) - Transmisyjna mikroskopia elektronowa TEM (IF PAN) - Nanostruktury
Bardziej szczegółowoMetody fizykochemiczne w badaniach nowych materiałów
Metody fizykochemiczne w badaniach nowych materiałów Prowadzący: Prof. dr hab. Jolanta Bukowska Dr hab. Marek Szklarczyk Czas wykładu: 1 semestr 30 godz. Sposób zaliczenia: egzamin pisemny Radio TV Mikrofale
Bardziej szczegółowoPoprawa charakterystyk promieniowania diod laserowych dużej mocy poprzez zastosowanie struktur periodycznych w płaszczyźnie złącza
Poprawa charakterystyk promieniowania diod laserowych dużej mocy poprzez zastosowanie struktur periodycznych w płaszczyźnie złącza Grzegorz Sobczak, Elżbieta Dąbrowska, Marian Teodorczyk, Joanna Kalbarczyk,
Bardziej szczegółowospis urządzeń użytych dnia moduł O-01
Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie wybranych reprezentatywnych elementów optoelektronicznych nadajników światła (fotoemiterów), odbiorników światła (fotodetektorów) i transoptorów oraz zapoznanie
Bardziej szczegółowo1 Źródła i detektory. I. Badanie charakterystyki spektralnej nietermicznych źródeł promieniowania elektromagnetycznego
1 I. Badanie charakterystyki spektralnej nietermicznych źródeł promieniowania elektromagnetycznego Cel ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyki spektralnej nietermicznego źródła promieniowania (dioda LD
Bardziej szczegółowoFizyka powierzchni 6-7/7. Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska
Fizyka powierzchni 6-7/7 Dr Piotr Sitarek Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska Lista zagadnień Fizyka powierzchni i międzypowierzchni, struktura powierzchni ciał stałych Termodynamika równowagowa i
Bardziej szczegółowoOpis przedmiotu zamówienia
ZP/UR/169/2012 Zał. nr 1a do siwz Opis przedmiotu zamówienia A. Spektrometr ramanowski z mikroskopem optycznym: 1) Spektrometr ramanowski posiadający podwójny tor detekcyjny, wyposażony w chłodzony termoelektrycznie
Bardziej szczegółowoWstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej
Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 8 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Aneta Drabińska, Barbara Piętka, Paweł Kowalczyk Wydział Fizyki Uniwersytet
Bardziej szczegółowoMody sprzęŝone plazmon-fonon w silnych polach magnetycznych
Mody sprzęŝone plazmon-fonon w silnych polach magnetycznych Mody sprzęŝone w półprzewodnikach polarnych + E E pl η = st α = E E pl ξ = p B.B. Varga, Phys. Rev. 137,, A1896 (1965) A. Mooradian and B. Wright,
Bardziej szczegółowoMody sprzęŝone plazmon-fonon w silnych polach magnetycznych
Mody sprzęŝone plazmon-fonon w silnych polach magnetycznych Klasyczny przykład pośredniego oddziaływania pola magnetycznego na wzbudzenia fononowe Schemat: pole magnetyczne (siła Lorentza) nośniki (oddziaływanie
Bardziej szczegółowoWłaściwości optyczne. Oddziaływanie światła z materiałem. Widmo światła widzialnego MATERIAŁ
Właściwości optyczne Oddziaływanie światła z materiałem hν MATERIAŁ Transmisja Odbicie Adsorpcja Załamanie Efekt fotoelektryczny Tradycyjnie właściwości optyczne wiążą się z zachowaniem się materiałów
Bardziej szczegółowoogromna liczba małych cząsteczek, doskonale elastycznych, poruszających się we wszystkich kierunkach, tory prostoliniowe, kierunek ruchu zmienia się
CHEMIA NIEORGANICZNA Dr hab. Andrzej Kotarba Zakład Chemii Nieorganicznej Wydział Chemii I pietro p. 138 WYKŁAD - STAN GAZOWY i CHEMIA GAZÓW kinetyczna teoria gazów ogromna liczba małych cząsteczek, doskonale
Bardziej szczegółowoOddziaływanie promieniowania X z materią. Podstawowe mechanizmy
Oddziaływanie promieniowania X z materią Podstawowe mechanizmy Promieniowanie od oscylującego elektronu Rozpraszanie Thomsona Dyspersja podejście klasyczne Fala padająca Wymuszony, tłumiony oscylator harmoniczny
Bardziej szczegółowoŚwiatło ma podwójną naturę:
Światło ma podwójną naturę: przejawia własności fal i cząstek W. C. Roentgen ( Nobel 1901) Istnieje ciągłe przejście pomiędzy tymi własnościami wzdłuż spektrum fal elektromagnetycznych Dla niskich częstości
Bardziej szczegółowo- wiązki pompująca & próbkująca oddziaływanie selektywne prędkościowo widma bezdopplerowskie T. 0 k. z L 0 k. L 0 k
Podsumowanie W1 Lasery w spektroskopii atomowej/molekularnej a) spektroskopia klasyczna b) spektroskopia bezdopplerowska 1. Spektroskopia nasyceniowa - wiązki pompująca & próbkująca oddziaływanie selektywne
Bardziej szczegółowoFizyka powierzchni. Dr Piotr Sitarek. Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska
Fizyka powierzchni 5 Dr Piotr Sitarek Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska Lista zagadnień Fizyka powierzchni i międzypowierzchni, struktura powierzchni
Bardziej szczegółowoTechniki mikroskopowe mikroskopia optyczna i fluorescencyjna, skaningowy mikroskop elektronowy i mikroskop sił atomowych
Techniki mikroskopowe mikroskopia optyczna i fluorescencyjna, skaningowy mikroskop elektronowy i mikroskop sił atomowych Mariusz Kępczyński, p. 148, kepczyns@chemia.uj.edu.pl Wstęp Plan wykładu mikroskopia
Bardziej szczegółowozadania zamknięte W zadaniach od 1. do 10. wybierz i zaznacz jedną poprawną odpowiedź.
zadania zamknięte W zadaniach od 1. do 10. wybierz i zaznacz jedną poprawną odpowiedź. Zadanie 1. (1 p.) Wybierz ten zestaw wielkości fizycznych, który zawiera wyłącznie wielkości skalarne. a. ciśnienie,
Bardziej szczegółowoWykład 9: Fale cz. 1. dr inż. Zbigniew Szklarski
Wykład 9: Fale cz. 1 dr inż. Zbigniew Szklarski szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ Klasyfikacja fal fale mechaniczne zaburzenie przemieszczające się w ośrodku sprężystym, fale elektromagnetyczne
Bardziej szczegółowo