Rozpylanie powierzchni - emisja jonów. Emisja jonów a emisja atomów neutralnych. Emisja jonów a emisja atomów neutralnych

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Rozpylanie powierzchni - emisja jonów. Emisja jonów a emisja atomów neutralnych. Emisja jonów a emisja atomów neutralnych"

Transkrypt

1 Sygnał Rozpylanie powierzchni - emisja jonów Próbka Soczewka Laser Rozpylanie Przyspieszanie jonów Detektor Czas Rozpylanie powierzchni Emisja jonów Własności emisji wtórnych jonów Emisja jonów a emisja cząstek neutralnych Modele tworzenia jonów podczas rozpylania Wykorzystanie zjawiska emisji wtórnych cząstek Spektrometria masowa wtórnych jonów SIMS Spektrometria masowa oparta o desorpcję laserową MALDI Spektrometria masowa wtórnych cząstek neutralnych - SNMS Mierzymy rozkłady masowe wyrzuconych cząstek Skład chemiczny powierzchni Emisja jonów a emisja atomów neutralnych Emisja jonów jest znacznie słabsza niż emisja atomów neutralnych Zależność współczynnika rozpylenia od energii pocisku Emisja jonów a emisja atomów neutralnych Na utworzenie jonu potrzeba dodatkowej energii Jony są emitowane z większymi energiami kinetycznymi Natężenie wtórnych jonów (zliczenia) Współczynnik rozpylenia (atomy/pocisk) Zależność emisja jonów od energii pocisku jest inna niż dla cząstek neutralnych!! Inny mechanizm Zależność wydajności emisji cząstek od ich energii kinetycznej Natężenie (cząstki/pocisk) Gaz resztkowy Cząstki neutralne Wtórne jony Atomy odrzutu Rozproszone pociski Energia Ar ( kev) Energia ( ev ) Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków 001 1

2 Prawdopodobieństwo jonizacji w funkcji liczby atomowej Efekt matrycowy Wydajność jonizacji zależy od otoczenia chemicznego punktu, z którego emitowane są jony Skala logarytmiczna!! Prawdopodobieństwo jonizacji Sygnał jonów Si - (jonów/pocisk) Liczba atomowa Współczynnik emisji jonowej silnie zależy od masy atomowej rozpylanego materiału Koncentracja tlenu na powierzchni Tlen stymuluje emisje dodatnich jonów Cez stymuluje emisje ujemnych jonów Efekt matrycowy znacznie utrudnia wykorzystanie techniki SIMS do pomiarów ilościowych (wzorce) Emisja jonów modele jonizacji Ogólny model procesu jonizacji jest jeszcze nieznany!!! Przykładowe modele jonizacji cząstek podczas rozpylania: Model przerywania wiązań Bond-breaking model Układ złożony z silnie elektroujemnych i elektrododatnich cząstek (LiF, SiO ) Podczas rozpylania przerywane są emitowane molekuły MX, które rozpadają się na M i X - już poza kryształem (nie ma neutralizacji).! Model przerywania wiązań! Model promocyjny! Model neutralizacyjny! Jonizacja wtórnymi elektronami Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków 001

3 Energia potencjalna Rozpylanie powierzchni - emisja jonów Model promocyjny Schemat poziomów energetycznych kwazimolekuły Al Poziom próżni Pasmo przewodnictwa Al Model promocyjny Podczas ruchu w kaskadzie zderzeń cząstki zbliżają się do siebie tworząc przez krótki okres czasu kwazimolekuły. Położenie poziomów energetycznych takich cząstek zależy od odległości międzyatomowych. Dla pewnych odległości niektóre z tych poziomów mogą się przeciąć. Energia poziomu ( ev ) Cząstki muszą się zbliżyć na małą odległość Bardzo duże energie kinetyczne jonów Odległość międzyjądrowa ( A ) Odległość międzyjądrowa Jeżeli odległość pomiędzy atomami jest bardzo mała niektóre poziomy kwazimolekuły mogą znaleźć się w paśmie przewodnictw metalu (elektron z pasma przewodnictwa może przejść na te poziomy tworząc ujemne jony) W punkcie przecięcia może nastąpić przejście z poziomów MX na poziomy M X - lub poziomy M X e - (jonizacja). M. Yu, NIMB 87 (1987) 54 Czyste metale Rezonansowy model neutralizacyjny Metale składają się z dodatnich rdzeni jonowych otoczonych chmurą elektronów swobodnych Model rezonansowy Electron tunneling model Rozpylony rdzeń jonowy jest neutralizowany przez elektrony podczas opuszczania powierzchni Tylko szybkie rdzenie jonowe znajdujące się w pobliżu powierzchni maja szansę przeżyć neutralizacje Energie jonów są większe niż energie analogicznych cząstek neutralnych P transferu ~exp(-α R c ) pracy wyjścia maleje R c maleje Maleje emisja jonów dodatnich Rośnie emisja jonów ujemnych M. Yu, NIIM B14 (1986) 403 Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków 001 3

4 Spektrometria masowa wtórnych jonów Secondary Ion Mass Spectrometry - SIMS Rejestrujemy widma masowe jonów wyemitowanych z powierzchni Skład chemiczny powierzchni Zjawiska towarzyszące bombardowaniu jonowemu materiałów wieloskładnikowych Segregacja (ion induced segregation) Wiązka jonowa niszczy uporządkowanie powierzchni oraz podnosi lokalną temperaturę T przyspieszając proces segregacji powierzchniowej Badanie półprzewodników Technika umożliwia uzyskanie czułości analizy nie do osiągnięcia innymi metodami Badanie materiałów organicznych Jedyna technika umożliwiająca badanie składu chemicznego termicznie labilnych molekuł organicznych Założenie: s cb s c A c = c w B w A exp ( γ γ ) a RT Implantacja jonowa (ion implantation) Jony z wiązki pierwotnej są zatrzymywane wewnątrz bombardowanego materiału A B (patrz wykład 5) Skład chemiczny bombardowanej powierzchni nie jest zaburzony przez bombardowanie jonowe Modyfikacja składu chemicznego wiązką jonową Preferencyjne rozpylanie (preferential sputtering) Mieszanie jonowe (ion mixing) Obszar zmian indukowanych wiązką jonową Preferencyjne rozpylanie Powierzchnia materiału wieloskładnikowego bombardowana wiązką jonową ulega wzbogaceniu w pierwiastek o najmniejszym współczynniku rozpylenia S Układ dwuskładnikowy Jednorodna mieszanina składników a i b o koncentracjach c a i c b w chwili t=0 (o) i po czasie ustaleniu się równowagi (v) c a o,, c b o Jeżeli współczynnik rozpylenia substancji a wynosi S a a współczynnik rozpylenia substancji b S b to początkowy strumień rozpylonych cząstek będzie się składał z F a cząstek a i F b cząstek b: Głębokość erozji Zaburzona warstwa Grubość zmodyfikowanej warstwy ~ głębokości penetracji jonu (4 kev Ar w Cu) ~ 8 nm Głębokość ( nm ) F a = I p S a c a,v F b = I p S b c b,v Załóżmy, że, gdzie I p strumień cząstek bombardujących powierzchnię S a > S b w chwili t = 0 Odległość poprzeczna ( nm ) F ao > F b o Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków 001 4

5 Sygnał Rozpylanie powierzchni - emisja jonów Preferencyjne rozpylanie cd. Zmiana koncentracji składników na powierzchni S a c a,v = S a c a,v Czas Warunki równowagi F a = F b S b = Sa c c a,v b,v Zmiana koncentracji składników w rozpylonym strumieniu Czas Stan równowagi jest osiągany po rozpyleniu 3-0 warstw Warunek równowagi Preferencyjne rozpylanie cd. Założyliśmy, że: Model był uproszczony S nie zależy od składu chemicznego 1. S zależy od energii wiązania a ta od chemicznego otoczenia Nie ma dopływu cząstek z wnętrza 1. rozpylanie będzie odsłaniało głębsze warstwy, gdzie koncentracja jest inna.. zmiana koncentracji poprzez segregacje i mieszanie jonowe Koncentracja na powierzchni uległa zmianie Sac S c b a,0 b,0 c = c a,v b,v Mieszanie jonowe Desorpcja jonowa SIMS i SNMS Układy pomiarowe Desorpcja laserowa MALDI Próbka Soczewka Laser Przyspieszanie jonów Detektor Czas W wyniku bombardowania następuje rozmycie granic rozdziału warstw złożonych z atomów różnego typu. Grubość zmodyfikowanej warstwy ~ głębokości penetracji jonu ( kev Ar ) ~ 7 nm Układ badawczy składa się z: 1) układu powodującego rozpylenie Zalety: -duża czułość i zdolność rozdzielcza -możliwość obrazowania przestrzennego - niewielka fragmentacja - nieograniczony zakres masowy - szybki pomiar (warunki statyczne) ) układu detekcji i analizy masowej Niewielkie zaburzenia wiązką rozpylającą Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków 001 5

6 Układy do pomiaru widm masowych Spektrometry masowe Spektrometr kwadrupolowy Kwadrupolowy spektrometr masowy Zalety: prosty w użyciu niewielkie rozmiary (TDS) Spektrometr magnetyczny Spektrometr czasu przelotu U=U 0 V cosωt - Stałe napięcie U 0 Cz. radiowa V cosωt Wady: skanowanie mała transmisja ograniczony zakres masowy < 500 amu Układ wyciągania jonów Próbka Kwadrupole Detektor d x U m q = dt x d y U m = q dt y Przesłony Trajektorie jonów Równanie Mathieu Tylko jony o określonym q/m poruszają się po stabilnych trajektoriach Równowaga siły Lorentza i siły odśrodkowej q B v m v R Spektrometr magnetyczny Wiązka jonów =, gdzie Ostatecznie m = Widok z góry B x x x R x E0 v = m ( q B R) E x 0 x x x Elektromagnes Szczelina q B = E R 0 m Zmieniamy indukcję pola magnetycznego B zmieniamy m Bardzo dobry do pomiarów w warunkach dynamicznych Zalety: duża masowa zdolność rozdzielcza Wady: duże rozmiary brak równoczesnego pomiaru wielu mas Spektrometr czasu przelotu Jeżeli d << L to czas przelotu t jonu o masie m i ładunku q przyspieszonego polem elektrycznym U wynosi L L L t = = = gdzie L droga przelotu, E kin energia v Ekin qu kinetyczna a v prędkość jonu. m m t qu Mierząc t znajdujemy m m = L Zalety: duża transmisja nieograniczony zakres masowy równoczesny pomiar wszystkich mas Wady: konieczność uzyskania krótkich impulsów jonowych (~1ns) i pomiaru szybkich przebiegów Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków 001 6

7 ds dt Widmo czasu przelotu Widmo masowe Widmo czasu przelotu a widmo masowe ds dm Dokładność pomiaru masy Zdolność rozdzielcza Duża zdolność rozdzielcza Masa ( amu ) Czas [100 ns] ds = ds ml E = t ds (m) dm ds (m) dm ds 1 = (t) dt t ds dt = (t) dt dm dt 1 dm t gdzie: m- masa cząstki l - droga przelotu t - czas przelotu m t U L = m t U L Nieoznaczoność masy m t~1 ns, t~10µs, U~10eV, U~10 kev, L~0.5 cm, L~ m m m m = = m najlepszych przyrządów ~ Mała zdolność rozdzielcza Masa ( amu ) Rozmycie energetyczne Układ reflektronowy Spektrometria masowa wtórnych jonów Reflektron jest układem równooddalonych siatek, do których przyłożono odpowiednio dobrane potencjały hamujące (odbijające) jony E 1 > E 0 U E 1 E Pomiar dynamiczny Duże dozy cząstek rozpylających Pomiar kończy się po usunięciu wielu warstw (profilowanie głębokościowe) Pomiar statyczny Małe dozy cząstek rozpylających Pomiar kończy się przed usunięciem 1 warstwy Czas przelotu jonu w obszarze bez pola t swobodny Dla E 1 > E t swobodny (E 1 ) < t swobodny (E ) t ref (E 1 ) > t ref (E ) Można dobrać gradient pola w reflektronie by t svonodny (E 1 ) t ref (E 1 ) = t swobodny (E ) t ref (E ) dla pewnego zakresu E Pozbywamy się efektów związanych z rozmyciem początkowej energii kinetycznej jonu Badamy powierzchnię zmodyfikowaną Małe uszkodzenia i niewielka modyfikacja powierzchni Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków 001 7

8 Pomiar w warunkach statycznych Czas życia 1 warstwy τ Na powierzchni znajduje się ~ cząstek/cm (patrz wykład 1) τ = 10 I 15 0 A S, gdzie A powierzchnia bombardowanej warstwy Załóżmy, że I 0 = 1 µa/cm, współczynnik rozpylenia S=1 a powierzchnia A= 1cm τ = cz / cm 1cm cz / s 1 Typowy czas pomiaru 0 min (100 s) Warunki statyczne usunięcie 0.01 warstwy = 161s W warunkach statycznych prawdopodobieństwo dwukrotnego uderzenia w to samo miejsce jest zaniedbywanie małe ( 1 jon o E = 4 kev zaburza obszar ~ 10 nm ) Rejestrujemy prawdziwy skład chemiczny powierzchni I 0 < 1 na/cm Należy używać niewielkich prądów (doz) wiązek rozpylających Spektrometria w warunkach dynamicznych Problemy wpływ dozy rozpylających czastek 8 kev Ar -> Cienkie warstwy (~ML) Sygnał ( jednostki umowne ) 1 Podłoże (111)Ag Matryca glicerynowa Doza jonowa x ( jonów/cm ) Zmiana koncentracji na powierzchni Grube warstwy ( >100 ML ) Sygnał ( jednostki umowne ) Kwas piromasłowy Tryptofan Toluen Doza jonowa x ( jonów/cm ) Zmiana składu chemicznego (energii wiązania) Warunki dynamiczne czy zawsze są złe? Profilowanie głębokościowe Pomiar sygnału jonowego w trakcie erozji badanego materiału wiązką jonową Zależność szerokości profilu od głębokości profilowania Tor wiązki Krater Badany obszar Powierzchnia próbki Natężenie I(t) Koncentracja c(z) % Prawdziwa koncentracja Mierzona koncentracja Funkcja błędu Koncentracja Indu ( X )) Koncentracja Indu ( X )) Głębokość ( mikrometry ) Głębokość ( mikrometry ) Profil nie jest ostry ze względu na implantacje i mieszanie jonowe Przemysł mikroelektroniczny Czas rozpylania t Głębokość z Profilowanie głębokościowe struktury In 0.05 Ga 0.95 As utworzonej na GaAs wiązką 5 kev Ar J. C. Vickerman at al., Surface Analysis-The Principal Techniques Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków 001 8

9 Przykłady profilowania Pomiar ilościowy w SIMS 5 kev Ar Natężenie wtórnych jonów (zliczenia/sek) Czas rozpylania (sekundy) 1500 Å Pd na Si J. C. Vickerman at al., Surface Analysis-The Principal Techniques Natężenie wtórnych jonów (zliczenia/sek) Czas rozpylania ( s ) Kanapka z warstw W i Si o grubości 9 Å A. Wucher at al. Liczba jonów I m jonów m emitowanych z powierzchni bombardowanej strumieniem cząstek I m jonów = I 0 S m α c m η, gdzie I 0 strumień cząstek rozpylających S m współczynnik rozpylenia α prawdopodobieństwo dodatniej jonizacji (wytworzenia dodatniego jonu) c m koncentracja cząstek m na powierzchni η transmisja układu pomiarowego. Parametr α jest nieznany i bardzo silnie zależy od stanu chemicznego powierzchni Pomiar ilościowy jest bardzo mało dokładny Widmo masowe LiF 1.3 kev -> LiF Kryształ jonowy Przykładowe widmo masowe Stal nierdzewna Współczynnik wtórnej emisji jonowej (zliczenia/s) W dodatnim widmie dominują elektrododatnie składniki (Li) Widma są bardzo bogate Emisja cząstek spada z masą fragmentów Możliwość identyfikacji izotopów m/z W ujemnym widmie dominują elektroujemne składniki (F) Estel at al., Surf. Sci., 54 (1976) 393 Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków 001 9

10 Rozpylanie powierzchni - emisja jonów Przykładowe widma masowe SiO Czułość spektrometrii SIMS Zależność sygnału B w funkcji koncentracji B w matrycy Si 8 kev O -> Koncentracja boru B zaimplantowany w Si Jony dodatnie - sygnał boru Głębokość ( µm ) Jony ujemne Czułość poniżej 1 cząstka boru na miliard cząstek Si Widmo masowe węglowodorów Fragmentacja polistyrenu Fragmentacja molekuł Widmo masowe polistyrenu a) 0 fs Zderzenie z szybkim atomem rozbija molekule i tworzy energetyczne atomy węgla Przykładowe kanały prowadzące do rozpadu c) 110 fs Swobodny ruch C6H5, C7H7 i C8H8 w kierunku próżni (MH) W widmie jonów dodatnich dominują cząstki W widmie jonów ujemnych dominują cząstki (M-H)- Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków 001 b) 30 fs Kolizja C z inną częścią molekuły i dalsze jej rozbicie 10

11 Zmniejszenie stopnia fragmentacji Wpływ podłoża Podczas uderzenia molekuła jest wzbudzana na wyższych stopień wibracyjny Rozpad molekuły Stopień fragmentacji można zmniejszyć przez zmniejszenie energii zderzenia prowadzącego do jonizacji i emisji molekuł: - cienkie warstwy na podłożach metalicznych - zanurzenie badanych molekuł w ciekłej matrycy -użycie promieniowania, które nie będzie oddziaływać z badanymi molekułami - MALDI Sygnał ( jednostki umowne ) 1 Fenyl w matrycy glicerynowej Fenyl na (111)Ag Energia kinetyczna ( ev ) Sygnał ( jednostki umowne ) Podłoże (111)Ag Matryca glicerynowa Doza jonowa x ( jonów/cm ) Wpływ podłoża na widma masowe Układ przestrzennego obrazowania składu chemicznego powierzchni Podłoże (111)Ag Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków

12 Obrazowanie układów elektronicznych Obrazowanie biologiczne phospholipid head (polar) phospholipid tail (nonpolar) Obraz przestrzenny D błony komurkowej przed fuzją po fuzji Źródła ciekłometaliczne (źródło galowe) Gal ma niską temperaturę topnienia i niewielką energię jonizacji Jonizacja następuje w wyniku wyrwania elektronu silnym polem elektrycznym na końcu ostrza Pojemnik z GA Ekstraktor Poziomy elektronowe Detekcja cząstek neutralnych Bezpośrednia detekcja neutralnych cząstek nie jest możliwa Grzejnik Igła Cząstki neutralne muszą zostać zjonizowane Ciekły metal Igła Jonizacja powierzchniowa Jonizacja elektronowa Jonizacja laserowa Stożek Tylor a Ekstraktor Doskonałe ogniskowanie < 70 nm Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków 001 1

13 Termiczna jonizacja powierzchniowa Jonizacja strumieniem elektronów M e - M e - Gorąca powierzchnia Schemat jonizatora elektronowego Elektroda odpychająca elektrony Energia Poziom Fermiego Praca wyjścia ϕ Metal Zaadsorbowany atom Poziom próżni Energia jonizacji I Jonizowany poziom Równanie Sacha-Langmuir a n n jon neutral I ϕ ~ exp k BT, gdzie n jon,n neutr liczba jonów i czastek neutralnych I potencjał jonizacji ϕ praca wyjścia z metalu T temperatura (~500 K) k B stała Boltzmann a Grzane włókno V przysp Magnes Pułapka e - Ogniskowanie Wydajność jonizacji jest bardzo mała z wyjątkiem atomów alkalicznych, które mają mały potencjał jonizacji I Do analizatora Prawdopodobieństwo jonizacji Widma masowe gazów resztkowych w komorze próżniowej Zależność wydajności jonizacji od energii elektronów ΣN-liczba zliczeń* H O 8 (CO ; N ) 3 O 44 CO Energia [ev] Rys..1..Wyd ajn ość procesu jonizacji dla gazów resztkowych w zależności od energii wią zki elektronowej w jonizatorze kwadrupolowego spektrometru masowego M. Jurczyk, R. Karabowicz, IFUJ Energia jonizacji wybranych cząsteczek Cząsteczka E. jonizacji ( ev ) H O 1.6 CO 14.4 C 6 H N 15.5 O 1.5 Jonizacja elektronowa jest mało wydajna. Prawdopodobieństwo jonizacji ~10-4 (maksimum ~3 E jonizacji ) Silna fragmentacja molekuł ΣN- liczba zliczeñ* N NH CH 3 CH CH C OH O H O (H O)H F Ne D O FH N CO C H 3 C H C H 5 C H 6 NO C H 7 C 3 H 3 C 3 H 4 C 3 H 7 C 3 H 6 C 3 H 5 CO C 3 H 8 C 3 H 9 NO m/z Rys Widmo masowe gazów resztkowych uzyskane dla energii elektronów 55 ev w jonizatorze kwadrupolowego spektrometru masowego O M. Jurczyk, R. Karabowicz, IFUJ Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków

14 Sygnał ( j.u.) Rozpylanie powierzchni - emisja jonów Jonizacja laserowa Schemat jonizacji rezonansowej Ag Jonizacja rezonansowe Jonizacja nierezonansowe Schemat jonizacji atomów Ag Energia Poziom wirtualny Poziom jonizacji wydajna selektywna Rejestracja wybranych cząstek mało wydajna nieselektywna Rejestracja wszystkich cząstek (widma masowe) Jonizacja laserowa jest wydajna. Prawdopodobieństwo jonizacji rezonansowej ~1 Fragmentacja molekuł występuje przy dużych energiach i dużym strumieniu fotonów Można badać emisję cząstek w poszczególnych stanach kwantowych Zależność wydajności jonizacji od gęstości mocy lasera Przejście jednofotonowe Zalety spektrometrii masowej neutralnych cząstek Duża wydajność Minimalny efekt matrycowy Natężenie (zliczenia/s) Proporcjonalność pomiędzy koncentracją a mierzonym sygnałem Możliwość łatwego przeprowadzenia analizy ilościowej Gęstość mocy lasera (W/cm ) Koncentracja c x Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków

15 Pomiar ilościowy w SNMS Liczba jonów I m jonów m emitowanych z powierzchni bombardowanej strumieniem cząstek Wpływ rodzaju jonizacji na widma masowe Jonizacja elektronowa I m jonów = I 0 S m α 0 m c m η (1 α 0 m - α 0 m), gdzie I 0 -strumień cząstek rozpylających S m całkowity współczynnik rozpylenia α 0 m prawdopodobieństwo dodatniej jonizacji α m, α m prawdopodobieństwo emisji wtórnych jonów dodatnich i ujemnych (<< 1) c m koncentracja cząstek m na powierzchni η transmisja układu pomiarowego. ns Jonizacja laserowa Jonizacja femtosekundowa zachodzi w czasie krótszym niż wynosi czas reakcji molekuły Najmniejsza fragmentacja fs Parametr α 0 m można łatwo określić W warunkach równowagi S = tot S m m i m c m = 1. Ostatecznie: i 0 ci I α j η = j 0 c I α i η j 0 j 0 i Przy nasyceniu α 0 = 1 Desorpcja laserowa MALDI 1. Badaną substancję (która nie pochłania światła laserowego -> dobrać długość fali) zanurzamy w matrycy, która będzie absorbować promieniowanie laserowe.. Laser wprawia bezpośrednio w ruch tylko cząstki matrycy. 3. Emisja i jonizacja (chemiczna) badanych cząstek następuje w wyniku oddziaływania z cząstkami matrycy. Takie zderzenia są niskoenergetyczne i nie prowadzą do fragmentacji molekuł. Matrix Assisted Laser Desorption MALDI Widmo insuliny a) matryca (,5-DHB); b) Podłoże Si L. Zhigilhei at al., Phys.Chem B 101 (1997) 08 Wu and Odom., Anal. Chem. 68 (1996) 873 Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków

16 Co za tydzień? Układy mezoskopowe czym są i do czego mogą się nam przydać? Własności układów mezoskopowych Modyfikacja rozmiarowa struktury elektronowej powierzchni Rodzaje wzrostu cienkich warstw Sposoby wytwarzania cienkich warstw " Epitaksja z wiązki molekularnej " Depozycja par chemicznych (Chemical Vapour Deposition) Z. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków

Rozpylanie powierzchni Emisja jonów

Rozpylanie powierzchni Emisja jonów Sygnał Pr óbka Soczewka Laser Przyspieszanie jonów Detektor Czas Rozpylanie powierzchni Emisja jonów Własności emisji wtórnych jonów Emisja jonów a emisja cząstek neutralnych Modele tworzenia jonów podczas

Bardziej szczegółowo

Próżnia w badaniach materiałów

Próżnia w badaniach materiałów Próżnia w badaniach materiałów Pomiary ciśnień parcjalnych Konstanty Marszałek Kraków 2011 Analiza składu masowego gazów znajduje coraz większe zastosowanie ze względu na liczne zastosowania zarówno w

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia elektronów Augera. AES Auger Electron Spectroscopy

Spektroskopia elektronów Augera. AES Auger Electron Spectroscopy Spektroskopia elektronów Augera AES Auger Electron Spectroscopy Podstawy E k Z E 4 E 3 E 2 E 1 E k =(E 2 -E 3 )-E 4 Proces Auger a Jonizacja głęboko leżącego poziomu elektronowego przez elektrony pierwotne

Bardziej szczegółowo

dobry punkt wyjściowy do analizy nieznanego związku

dobry punkt wyjściowy do analizy nieznanego związku spektrometria mas dobry punkt wyjściowy do analizy nieznanego związku cele: wyznaczenie masy cząsteczkowej związku wyznaczenie wzoru empirycznego określenie fragmentów cząsteczki określenie niedoboru wodoru

Bardziej szczegółowo

Różne dziwne przewodniki

Różne dziwne przewodniki Różne dziwne przewodniki czyli trzy po trzy o mechanizmach przewodzenia prądu elektrycznego Przewodniki elektronowe Metale Metale (zwane również przewodnikami) charakteryzują się tym, że elektrony ich

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie cząstek z materią

Oddziaływanie cząstek z materią Oddziaływanie cząstek z materią Trzy główne typy mechanizmów reprezentowane przez Ciężkie cząstki naładowane (cięższe od elektronów) Elektrony Kwanty gamma Ciężkie cząstki naładowane (miony, p, cząstki

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia charakterystycznych strat energii elektronów EELS (Electron Energy-Loss Spectroscopy)

Spektroskopia 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 szczegółowo

Oddziaływanie jonów z powierzchnią

Oddziaływanie jonów z powierzchnią Sygnał Oddziaływanie jonów z powierzchnią Próbka Soczewka Laser Rozpraszanie jonów Przyspieszanie jonów Teorie analityczne Teoria rozpraszania Detektor Czas Rozpraszanie niskoenergetycznych jonów Wsteczne

Bardziej szczegółowo

Metody analizy pierwiastków z zastosowaniem wtórnego promieniowania rentgenowskiego. XRF, SRIXE, PIXE, SEM (EPMA)

Metody analizy pierwiastków z zastosowaniem wtórnego promieniowania rentgenowskiego. XRF, SRIXE, PIXE, SEM (EPMA) Metody analizy pierwiastków z zastosowaniem wtórnego promieniowania rentgenowskiego. XRF, SRIXE, PIXE, SEM (EPMA) Promieniowaniem X nazywa się promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od około

Bardziej szczegółowo

Repeta z wykładu nr 5. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Złącze p-n. złącze p-n

Repeta z wykładu nr 5. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Złącze p-n. złącze p-n Repeta z wykładu nr 5 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:

Bardziej szczegółowo

Łukowe platerowanie jonowe

Łukowe platerowanie jonowe Łukowe platerowanie jonowe Typy wyładowania łukowego w zależności od rodzaju emisji elektronów z grzaną katodą z termoemisyjną katodą z katodą wnękową łuk rozłożony łuk z wędrującą plamką katodową dr K.Marszałek

Bardziej szczegółowo

Analiza składu chemicznego powierzchni

Analiza składu chemicznego powierzchni Analiza składu chemicznego powierzchni Techniki elektronowe Spektrometria elektronów Auger a (AES) zjawisko Auger a Spektrometria fotoelektronów rentgenowskich (XPS) efekt fotoelektryczny Próbka Soczewka

Bardziej szczegółowo

NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA ANALITYKA W KONTROLI JAKOŚCI PODSTAWOWE INFORMACJE O REAKCJACH JĄDROWYCH - NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA

NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA ANALITYKA W KONTROLI JAKOŚCI PODSTAWOWE INFORMACJE O REAKCJACH JĄDROWYCH - NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA ANALITYKA W KONTROLI JAKOŚCI WYKŁAD 3 NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA - PODSTAWOWE INFORMACJE O REAKCJACH JĄDROWYCH - NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA REAKCJE JĄDROWE Rozpad promieniotwórczy: A B + y + ΔE

Bardziej szczegółowo

Badanie schematu rozpadu jodu 128 J

Badanie schematu rozpadu jodu 128 J J8A Badanie schematu rozpadu jodu 128 J Celem doświadczenie jest wyznaczenie schematu rozpadu jodu 128 J Wiadomości ogólne 1. Oddziaływanie kwantów γ z materią (1,3) a/ efekt fotoelektryczny b/ efekt Comptona

Bardziej szczegółowo

Pomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu

Pomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu J1 Pomiar energii wiązania deuteronu Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu Przygotowanie: 1) Model deuteronu. Własności deuteronu jako źródło informacji o siłach jądrowych [4] ) Oddziaływanie

Bardziej szczegółowo

Elementy teorii powierzchni metali

Elementy teorii powierzchni metali prof. dr hab. Adam Kiejna Elementy teorii powierzchni metali Wykład 4 v.16 Wiązanie metaliczne Wiązanie metaliczne Zajmujemy się tylko metalami dlatego w zasadzie interesuje nas tylko wiązanie metaliczne.

Bardziej szczegółowo

Podstawy akceleratorowej spektrometrii mas. Techniki pomiarowe

Podstawy akceleratorowej spektrometrii mas. Techniki pomiarowe Podstawy akceleratorowej spektrometrii mas Techniki pomiarowe Podstawy spektrometrii mas Spektrometria mas jest narzędziem znajdującym szerokie zastosowanie w badaniach fizycznych i chemicznych. Umożliwia

Bardziej szczegółowo

Badanie schematu rozpadu jodu 128 I

Badanie schematu rozpadu jodu 128 I J8 Badanie schematu rozpadu jodu 128 I Celem doświadczenie jest wyznaczenie schematu rozpadu jodu 128 I Wiadomości ogólne 1. Oddziaływanie kwantów γ z materią [1,3] a) efekt fotoelektryczny b) efekt Comptona

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki subatomowej. 3 kwietnia 2019 r.

Podstawy fizyki subatomowej. 3 kwietnia 2019 r. Podstawy fizyki subatomowej Wykład 7 3 kwietnia 2019 r. Atomy, nuklidy, jądra atomowe Atomy obiekt zbudowany z jądra atomowego, w którym skupiona jest prawie cała masa i krążących wokół niego elektronów.

Bardziej szczegółowo

Repeta z wykładu nr 8. Detekcja światła. Przypomnienie. Efekt fotoelektryczny

Repeta z wykładu nr 8. Detekcja światła. Przypomnienie. Efekt fotoelektryczny Repeta z wykładu nr 8 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 przegląd detektorów

Bardziej szczegółowo

Spektrometria mas (1)

Spektrometria mas (1) pracował: Wojciech Augustyniak Spektrometria mas (1) Spektrometr masowy ma źródło jonów, które jonizuje próbkę Jony wędrują w polu elektromagnetycznym do detektora Metody jonizacji: - elektronowa (EI)

Bardziej szczegółowo

Atom wodoru w mechanice kwantowej. Równanie Schrödingera

Atom wodoru w mechanice kwantowej. Równanie Schrödingera Fizyka atomowa Atom wodoru w mechanice kwantowej Moment pędu Funkcje falowe atomu wodoru Spin Liczby kwantowe Poprawki do równania Schrödingera: struktura subtelna i nadsubtelna; przesunięcie Lamba Zakaz

Bardziej szczegółowo

Rekapitulacja. Detekcja światła. Rekapitulacja. Rekapitulacja

Rekapitulacja. Detekcja światła. Rekapitulacja. Rekapitulacja Rekapitulacja Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje: czwartek

Bardziej szczegółowo

2. Metody, których podstawą są widma atomowe 32

2. 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 szczegółowo

SPM 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 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 szczegółowo

Natężenie prądu elektrycznego

Natężenie prądu elektrycznego Natężenie prądu elektrycznego Wymuszenie w przewodniku różnicy potencjałów powoduje przepływ ładunków elektrycznych. Powszechnie przyjmuje się, że przepływający prąd ma taki sam kierunek jak przepływ ładunków

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie nr 2 : Badanie licznika proporcjonalnego fotonów X

Ćwiczenie nr 2 : Badanie licznika proporcjonalnego fotonów X Ćwiczenie nr 2 : Badanie licznika proporcjonalnego fotonów X Oskar Gawlik, Jacek Grela 16 lutego 2009 1 Podstawy teoretyczne 1.1 Liczniki proporcjonalne Wydajność detekcji promieniowania elektromagnetycznego

Bardziej szczegółowo

ZASTOSOWANIA SPEKTROMETRII MAS W CHEMII ORGANICZNEJ I BIOCHEMII WYKŁAD I PODSTAWY SPEKTROMETRII MAS

ZASTOSOWANIA SPEKTROMETRII MAS W CHEMII ORGANICZNEJ I BIOCHEMII WYKŁAD I PODSTAWY SPEKTROMETRII MAS ZASTOSOWANIA SPEKTROMETRII MAS W CHEMII ORGANICZNEJ I BIOCHEMII WYKŁAD I PODSTAWY SPEKTROMETRII MAS ZAKRESY PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO, WYKORZYSTYWANEGO WNAJWAŻNIEJSZYCH METODACH SPEKTRALNYCH

Bardziej szczegółowo

Rozszczepienie poziomów atomowych

Rozszczepienie poziomów atomowych Rozszczepienie poziomów atomowych Poziomy energetyczne w pojedynczym atomie Gdy zbliżamy atomy chmury elektronowe nachodzą na siebie (inaczej: funkcje falowe elektronów zaczynają się przekrywać) Na skutek

Bardziej szczegółowo

III. METODY OTRZYMYWANIA MATERIAŁÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Janusz Adamowski

III. METODY OTRZYMYWANIA MATERIAŁÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Janusz Adamowski III. METODY OTRZYMYWANIA MATERIAŁÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Janusz Adamowski 1 1 Wstęp Materiały półprzewodnikowe, otrzymywane obecnie w warunkach laboratoryjnych, charakteryzują się niezwykle wysoką czystością.

Bardziej szczegółowo

Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa

Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa Wykład 8-27.XI.2018 Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów szef@fuw.edu.pl http://www.fuw.edu.pl/~szef/ Wykład 8 Energia atomowa i jądrowa

Bardziej szczegółowo

Proteomika. Spektrometria mas. i jej zastosowanie do badań białek

Proteomika. Spektrometria mas. i jej zastosowanie do badań białek Proteomika Spektrometria mas i jej zastosowanie do badań białek Spektrometria mas (MS) Metoda pozwalająca na pomiar stosunku masy do ładunku jonów (m/z) m/z można przeliczyć na masę jednostką m/z jest

Bardziej szczegółowo

Czym jest prąd elektryczny

Czym jest prąd elektryczny Prąd elektryczny Ruch elektronów w przewodniku Wektor gęstości prądu Przewodność elektryczna Prawo Ohma Klasyczny model przewodnictwa w metalach Zależność przewodności/oporności od temperatury dla metali,

Bardziej szczegółowo

Teoria pasmowa ciał stałych

Teoria pasmowa ciał stałych Teoria pasmowa ciał stałych Poziomy elektronowe atomów w cząsteczkach ulegają rozszczepieniu. W kryształach zjawisko to prowadzi do wytworzenia się pasm. Klasyfikacja ciał stałych na podstawie struktury

Bardziej szczegółowo

Reakcje jądrowe. X 1 + X 2 Y 1 + Y b 1 + b 2

Reakcje jądrowe. X 1 + X 2 Y 1 + Y b 1 + b 2 Reakcje jądrowe X 1 + X 2 Y 1 + Y 2 +...+ b 1 + b 2 kanał wejściowy kanał wyjściowy Reakcje wywołane przez nukleony - mechanizm reakcji Wielkości mierzone Reakcje wywołane przez ciężkie jony a) niskie

Bardziej szczegółowo

IX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski

IX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski IX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski 1 1 Dioda na złączu p n Zgodnie z wynikami, otrzymanymi na poprzednim wykładzie, natężenie prądu I przepływającego przez złącze p n opisane jest wzorem Shockleya

Bardziej szczegółowo

Kwantowa natura promieniowania

Kwantowa natura promieniowania Kwantowa natura promieniowania Promieniowanie ciała doskonale czarnego Ciało doskonale czarne ciało, które absorbuje całe padające na nie promieniowanie bez względu na częstotliwość. Promieniowanie ciała

Bardziej szczegółowo

WIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE

WIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE WIĄZANIA Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE Przyciąganie Wynika z elektrostatycznego oddziaływania między elektronami a dodatnimi jądrami atomowymi. Może to być

Bardziej szczegółowo

Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2

Model 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 szczegółowo

Repeta z wykładu nr 3. Detekcja światła. Struktura krystaliczna. Plan na dzisiaj

Repeta z wykładu nr 3. Detekcja światła. Struktura krystaliczna. Plan na dzisiaj Repeta z wykładu nr 3 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:

Bardziej szczegółowo

II. KWANTY A ELEKTRONY

II. KWANTY A ELEKTRONY II. KWANTY A ELEKTRONY II.1. PROMIENIE KATODOWE Promienie katodowe są przyczyną fluorescencji. Odegrały one bardzo ważną rolę w odkryciu elektronów. Skład promieniowania katodowego stanowią cząstki elektrycznie

Bardziej szczegółowo

Repeta z wykładu nr 4. Detekcja światła. Dygresja. Plan na dzisiaj

Repeta z wykładu nr 4. Detekcja światła. Dygresja. Plan na dzisiaj Repeta z wykładu nr 4 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia elektronów Augera AES

Spektroskopia elektronów Augera AES Spektroskopia elektronów Augera AES (Auger Electron Spectroscopy) Emisja elektronu Augera (Pierre Auger, 1925) elektron Augera E kin E vac 3 poziom Fermiego e C B 2 Φ Α E C E B E A A 1 Energia kinetyczna

Bardziej szczegółowo

III. EFEKT COMPTONA (1923)

III. EFEKT COMPTONA (1923) III. EFEKT COMPTONA (1923) Zjawisko zmiany długości fali promieniowania roentgenowskiego rozpraszanego na swobodnych elektronach. Zjawisko to stoi u podstaw mechaniki kwantowej. III.1. EFEKT COMPTONA Rys.III.1.

Bardziej szczegółowo

Ruch ładunków w polu magnetycznym

Ruch ładunków w polu magnetycznym Ruch ładunków w polu magnetycznym Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Ruch ładunków w polu magnetycznym

Bardziej szczegółowo

UMO-2011/01/B/ST7/06234

UMO-2011/01/B/ST7/06234 Załącznik nr 7 do sprawozdania merytorycznego z realizacji projektu badawczego Szybka nieliniowość fotorefrakcyjna w światłowodach półprzewodnikowych do zastosowań w elementach optoelektroniki zintegrowanej

Bardziej szczegółowo

Podstawowe własności jąder atomowych

Podstawowe własności jąder atomowych Podstawowe własności jąder atomowych 1. Ilość protonów i neutronów Z, N 2. Masa jądra M j = M p + M n - B 2 2 Q ( M c ) ( M c ) 3. Energia rozpadu p 0 k 0 Rozpad zachodzi jeżeli Q > 0, ta nadwyżka energii

Bardziej szczegółowo

ZASTOSOWANIA SPEKTROMETRII MAS W CHEMII ORGANICZNEJ I BIOCHEMII

ZASTOSOWANIA SPEKTROMETRII MAS W CHEMII ORGANICZNEJ I BIOCHEMII ZASTOSOWANIA SPEKTROMETRII MAS W CHEMII ORGANICZNEJ I BIOCHEMII WYKŁAD I PODSTAWY SPEKTROMETRII MAS Prof. dr hab. Witold Danikiewicz Instytut Chemii Organicznej PAN Warszawa ZAKRESY PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO,

Bardziej szczegółowo

TEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH

TEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH TEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH Skolektywizowane elektrony w metalu Weźmy pod uwagę pewną ilość atomów jakiegoś metalu, np. sodu. Pojedynczy atom sodu zawiera 11 elektronów o konfiguracji 1s 2 2s 2 2p 6 3s

Bardziej szczegółowo

Theory Polish (Poland)

Theory Polish (Poland) Q3-1 Wielki Zderzacz Hadronów (10 points) Przeczytaj Ogólne instrukcje znajdujące się w osobnej kopercie zanim zaczniesz rozwiązywać to zadanie. W tym zadaniu będą rozpatrywane zagadnienia fizyczne zachodzące

Bardziej szczegółowo

Elektryczne własności ciał stałych

Elektryczne własności ciał stałych Elektryczne własności ciał stałych Do sklasyfikowania różnych materiałów ze względu na ich własności elektryczne trzeba zdefiniować kilka wielkości Oporność właściwa (albo przewodność) ładunek [C] = 1/

Bardziej szczegółowo

Słowniczek pojęć fizyki jądrowej

Słowniczek pojęć fizyki jądrowej Słowniczek pojęć fizyki jądrowej atom - najmniejsza ilość pierwiastka jaka może istnieć. Atomy składają się z małego, gęstego jądra, zbudowanego z protonów i neutronów (nazywanych inaczej nukleonami),

Bardziej szczegółowo

Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne.

Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne. Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne. DUALIZM ŚWIATŁA fala interferencja, dyfrakcja, polaryzacja,... kwant, foton promieniowanie ciała doskonale

Bardziej szczegółowo

Absorpcja związana z defektami kryształu

Absorpcja związana z defektami kryształu W rzeczywistych materiałach sieć krystaliczna nie jest idealna występują różnego rodzaju defekty. Podział najważniejszych defektów ze względu na właściwości optyczne: - inny atom w węźle sieci: C A atom

Bardziej szczegółowo

Nanostruktury i nanotechnologie

Nanostruktury i nanotechnologie Nanostruktury i nanotechnologie Heterozłącza Efekty kwantowe Nanotechnologie Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 1 Termin oddania referatów do 19 I 004 Zaliczenie: 1 I 004 Z. Postawa, "Fizyka

Bardziej szczegółowo

Ekspansja 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 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 szczegółowo

SPEKTROMETRIA CIEKŁOSCYNTYLACYJNA

SPEKTROMETRIA CIEKŁOSCYNTYLACYJNA SPEKTROMETRIA CIEKŁOSCYNTYLACYJNA Metoda detekcji promieniowania jądrowego (α, β, γ) Konwersja energii promieniowania jądrowego na promieniowanie w zakresie widzialnym. Zalety metody: Geometria 4π Duża

Bardziej szczegółowo

półprzewodniki Plan na dzisiaj Optyka nanostruktur Struktura krystaliczna Dygresja Sebastian Maćkowski

półprzewodniki Plan na dzisiaj Optyka nanostruktur Struktura krystaliczna Dygresja Sebastian Maćkowski Plan na dzisiaj Optyka nanostruktur Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 półprzewodniki

Bardziej szczegółowo

Fizyka powierzchni. Dr Piotr Sitarek. Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska

Fizyka powierzchni. Dr Piotr Sitarek. Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska Fizyka powierzchni 9 Dr Piotr Sitarek Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska Lista zagadnień Fizyka powierzchni i międzypowierzchni, struktura powierzchni

Bardziej szczegółowo

Zaburzenia periodyczności sieci krystalicznej

Zaburzenia periodyczności sieci krystalicznej Zaburzenia periodyczności sieci krystalicznej Defekty liniowe dyslokacja krawędziowa dyslokacja śrubowa dyslokacja mieszana Defekty punktowe obcy atom w węźle luka w sieci (defekt Schottky ego) obcy atom

Bardziej szczegółowo

Wytwarzanie niskowymiarowych struktur półprzewodnikowych

Wytwarzanie niskowymiarowych struktur półprzewodnikowych Większość struktur niskowymiarowych wytwarzanych jest za pomocą technik epitaksjalnych. Najczęściej wykorzystywane metody wzrostu: - epitaksja z wiązki molekularnej (MBE Molecular Beam Epitaxy) - epitaksja

Bardziej szczegółowo

Wykład 3 Zjawiska transportu Dyfuzja w gazie, przewodnictwo cieplne, lepkość gazu, przewodnictwo elektryczne

Wykład 3 Zjawiska transportu Dyfuzja w gazie, przewodnictwo cieplne, lepkość gazu, przewodnictwo elektryczne Wykład 3 Zjawiska transportu Dyfuzja w gazie, przewodnictwo cieplne, lepkość gazu, przewodnictwo elektryczne W3. Zjawiska transportu Zjawiska transportu zachodzą gdy układ dąży do stanu równowagi. W zjawiskach

Bardziej szczegółowo

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424 2008/2009 seweryn.kowalski@us.edu.pl Seweryn Kowalski IVp IF pok.424 Plan wykładu Wstęp, podstawowe jednostki fizyki jądrowej, Własności jądra atomowego, Metody wyznaczania własności jądra atomowego, Wyznaczanie

Bardziej szczegółowo

Schemat ideowy spektrometru mas z podwójnym ogniskowaniem przedstawiono na rys. 1. Pierwsze ogniskowanie według energii jonów odbywa się w sektorze

Schemat ideowy spektrometru mas z podwójnym ogniskowaniem przedstawiono na rys. 1. Pierwsze ogniskowanie według energii jonów odbywa się w sektorze Spektrometria mas Spektrometria mas Początek spektrometrii mas wiązany jest z nazwiskiem Thomsona, który w roku 1911 za pomocą odchylania wiązki jonów w polu magnetycznym wykrył trwałe izotopy neonu, oraz

Bardziej szczegółowo

Repeta z wykładu nr 6. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Metal-półprzewodnik

Repeta z wykładu nr 6. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Metal-półprzewodnik Repeta z wykładu nr 6 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 - kontakt omowy

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie nr 5 : Badanie licznika proporcjonalnego neutronów termicznych

Ćwiczenie nr 5 : Badanie licznika proporcjonalnego neutronów termicznych Ćwiczenie nr 5 : Badanie licznika proporcjonalnego neutronów termicznych Oskar Gawlik, Jacek Grela 16 lutego 29 1 Teoria 1.1 Licznik proporcjonalny Jest to jeden z liczników gazowych jonizacyjnych, występujący

Bardziej szczegółowo

J14. Pomiar zasięgu, rozrzutu zasięgu i zdolności hamującej cząstek alfa w powietrzu PRZYGOTOWANIE

J14. Pomiar zasięgu, rozrzutu zasięgu i zdolności hamującej cząstek alfa w powietrzu PRZYGOTOWANIE J14 Pomiar zasięgu, rozrzutu zasięgu i zdolności hamującej cząstek alfa w powietrzu PRZYGOTOWANIE 1. Oddziaływanie ciężkich cząstek naładowanych z materią [1, 2] a) straty energii na jonizację (wzór Bethego-Blocha,

Bardziej szczegółowo

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Półprzewodniki. Półprzewodniki

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Półprzewodniki. Półprzewodniki Półprzewodniki Definicja i własności Półprzewodnik materiał, którego przewodnictwo rośnie z temperaturą (opór maleje) i w temperaturze pokojowej wykazuje wartości pośrednie między przewodnictwem metali,

Bardziej szczegółowo

Analiza aktywacyjna składu chemicznego na przykładzie zawartości Mn w stali.

Analiza aktywacyjna składu chemicznego na przykładzie zawartości Mn w stali. Analiza aktywacyjna składu chemicznego na przykładzie zawartości Mn w stali. Projekt ćwiczenia w Laboratorium Fizyki i Techniki Jądrowej na Wydziale Fizyki Politechniki Warszawskiej. dr Julian Srebrny

Bardziej szczegółowo

Niezwykłe światło. ultrakrótkie impulsy laserowe. Piotr Fita

Niezwykłe 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 szczegółowo

Ćwiczenie 3. POMIAR ZASIĘGU CZĄSTEK α W POWIETRZU Rozpad α

Ćwiczenie 3. POMIAR ZASIĘGU CZĄSTEK α W POWIETRZU Rozpad α 39 40 Ćwiczenie 3 POMIAR ZASIĘGU CZĄSTEK α W POWIETRZU W ćwiczeniu dokonuje się pomiaru zasięgu w powietrzu cząstek α emitowanych przez źródło promieniotwórcze. Pomiary wykonuje się za pomocą komory jonizacyjnej

Bardziej szczegółowo

Reakcje jądrowe. kanał wyjściowy

Reakcje jądrowe. kanał wyjściowy Reakcje jądrowe X 1 + X 2 Y 1 + Y 2 +...+ b 1 + b 2 kanał wejściowy kanał wyjściowy Reakcje wywołane przez nukleony - mechanizm reakcji Wielkości mierzone Reakcje wywołane przez ciężkie jony a) niskie

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM SPEKTRALNEJ ANALIZY CHEMICZNEJ (L-6)

LABORATORIUM SPEKTRALNEJ ANALIZY CHEMICZNEJ (L-6) LABORATORIUM SPEKTRALNEJ ANALIZY CHEMICZNEJ (L-6) Posiadane uprawnienia: ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO NR AB 120 wydany przez Polskie Centrum Akredytacji Wydanie nr 5 z 18 lipca 2007 r. Kierownik

Bardziej szczegółowo

Techniki analityczne. Podział technik analitycznych. Metody spektroskopowe. Spektroskopia elektronowa

Techniki analityczne. Podział technik analitycznych. Metody spektroskopowe. Spektroskopia elektronowa Podział technik analitycznych Techniki analityczne Techniki elektrochemiczne: pehametria, selektywne elektrody membranowe, polarografia i metody pokrewne (woltamperometria, chronowoltamperometria inwersyjna

Bardziej szczegółowo

J6 - Pomiar absorpcji promieniowania γ

J6 - Pomiar absorpcji promieniowania γ J6 - Pomiar absorpcji promieniowania γ Celem ćwiczenia jest pomiar współczynnika osłabienia promieniowania γ w różnych absorbentach przy użyciu detektora scyntylacyjnego. Materiał, który należy opanować

Bardziej szczegółowo

Metody desorpcyjne: DESIi DART. Analizator masy typu Orbitrap. Spektrometry typu TOF-TOF. Witold Danikiewicz. Copyright 2012

Metody desorpcyjne: DESIi DART. Analizator masy typu Orbitrap. Spektrometry typu TOF-TOF. Witold Danikiewicz. Copyright 2012 SPEKTROMETRIA MAS W CHEMII ORGANICZNEJ, ANALITYCZNEJ I BIOCHEMII WYKŁAD 15 NOWE ZASTOSOWANIA I KIERUNKI ROZWOJU SPEKTROMETRII MAS Instytut Chemii Organicznej PAN, Warszawa Podstawowe kierunki rozwoju spektrometrii

Bardziej szczegółowo

STRUKTURA PASM ENERGETYCZNYCH

STRUKTURA PASM ENERGETYCZNYCH PODSTAWY TEORII PASMOWEJ Struktura pasm energetycznych Teoria wa Struktura wa stałych Półprzewodniki i ich rodzaje Półprzewodniki domieszkowane Rozkład Fermiego - Diraca Złącze p-n (dioda) Politechnika

Bardziej szczegółowo

Laboratorium z Krystalografii. 2 godz.

Laboratorium z Krystalografii. 2 godz. Uniwersytet Śląski Instytut Chemii Zakład Krystalografii Laboratorium z Krystalografii 2 godz. Zbadanie zależności intensywności linii Ka i Kb promieniowania charakterystycznego X emitowanego przez anodę

Bardziej szczegółowo

Badanie absorpcji promieniowania γ

Badanie absorpcji promieniowania γ Badanie absorpcji promieniowania γ 29.1. Zasada ćwiczenia W ćwiczeniu badana jest zależność natężenia wiązki osłabienie wiązki promieniowania γ po przejściu przez warstwę materiału absorbującego w funkcji

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane

Podstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane Podstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane Półprzewodnik typu n IV-Ge V-As Jeżeli pięciowartościowy atom V-As zastąpi w sieci atom IV-Ge to cztery elektrony biorą udział w wiązaniu kowalentnym,

Bardziej szczegółowo

Przewodność elektryczna ciał stałych. Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki

Przewodność elektryczna ciał stałych. Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki Przewodność elektryczna ciał stałych Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki Elektryczne własności ciał stałych Do sklasyfikowania różnych materiałów ze względu na ich własności

Bardziej szczegółowo

Rozpraszanie nieelastyczne

Rozpraszanie nieelastyczne Rozpraszanie nieelastyczne Przekazywanie energii elektronów wiązki prowadzi do emisji szeregu sygnałów wykorzystywanych w mikroskopii elektronowej i mikroanalizie rentgenowskiej: 1. Niskoenergetyczne elektrony

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia fotoelektronów (PES)

Spektroskopia fotoelektronów (PES) Spektroskopia fotoelektronów (PES) Efekt fotoelektryczny hν ( UV lub X) E =hν kin W Proces fotojonizacji w PES: M + hν M + + e E kin (e) = hν E B Φ sp E B energia wiązania elektronu w atomie/cząsteczce

Bardziej szczegółowo

Przyrządy półprzewodnikowe

Przyrządy półprzewodnikowe Przyrządy półprzewodnikowe Prof. Zbigniew Lisik Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój: 116 e-mail: zbigniew.lisik@p.lodz.pl wykład 30 godz. laboratorium 30 godz WEEIiA E&T Metal

Bardziej szczegółowo

Masowo-spektrometryczne badania reakcji jonowo-molekularnych w mieszaninach amoniaku i argonu

Masowo-spektrometryczne badania reakcji jonowo-molekularnych w mieszaninach amoniaku i argonu ANNALES UNIVERSITATIS MARIAE CURIE-SKLODOWSKA LUBLIN POLONIA VOL. XLVI/XLVII, 48 SECTIO AAA 1991/1992 Instytut Fizyki UMCS L. WÓJCIK, K. BEDERSKI Masowo-spektrometryczne badania reakcji jonowo-molekularnych

Bardziej szczegółowo

WŁASNOŚCI CIAŁ STAŁYCH I CIECZY

WŁASNOŚCI CIAŁ STAŁYCH I CIECZY WŁASNOŚCI CIAŁ STAŁYCH I CIECZY Polimery Sieć krystaliczna Napięcie powierzchniowe Dyfuzja 2 BUDOWA CIAŁ STAŁYCH Ciała krystaliczne (kryształy): monokryształy, polikryształy Ciała amorficzne (bezpostaciowe)

Bardziej szczegółowo

Wykład 5 Widmo rotacyjne dwuatomowego rotatora sztywnego

Wykład 5 Widmo rotacyjne dwuatomowego rotatora sztywnego Wykład 5 Widmo rotacyjne dwuatomowego rotatora sztywnego W5. Energia molekuł Przemieszczanie się całych molekuł w przestrzeni - Ruch translacyjny - Odbywa się w fazie gazowej i ciekłej, w fazie stałej

Bardziej szczegółowo

ZASTOSOWANIA SPEKTROMETRII MAS W CHEMII ORGANICZNEJ I BIOCHEMII

ZASTOSOWANIA SPEKTROMETRII MAS W CHEMII ORGANICZNEJ I BIOCHEMII ZASTOSOWANIA SPEKTROMETRII MAS W CHEMII ORGANICZNEJ I BIOCHEMII WYKŁAD II JONIZACJA CHEMICZNA (CI), JONIZACJA POLEM (FI) I DESORPCJA POLEM (FD), SPEKTROMETRIA JONÓW WTÓRNYCH (FAB, LSIMS) W jaki sposób

Bardziej szczegółowo

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika Fizyka 3 Konsultacje: p. 329, Mechatronika marzan@mech.pw.edu.pl Zaliczenie: 2 sprawdziany (10 pkt każdy) lub egzamin (2 części po 10 punktów) 10.1 12 3.0 12.1 14 3.5 14.1 16 4.0 16.1 18 4.5 18.1 20 5.0

Bardziej szczegółowo

Badanie Gigantycznego Rezonansu Dipolowego wzbudzanego w zderzeniach ciężkich jonów.

Badanie Gigantycznego Rezonansu Dipolowego wzbudzanego w zderzeniach ciężkich jonów. Badanie Gigantycznego Rezonansu Dipolowego wzbudzanego w zderzeniach ciężkich jonów. prof. dr hab. Marta Kicińska-Habior Wydział Fizyki UW Zakład Fizyki Jądra Atomowego e-mail: Marta.Kicinska-Habior@fuw.edu.pl

Bardziej szczegółowo

XRF - Analiza chemiczna poprzez pomiar energii promieniowania X

XRF - Analiza chemiczna poprzez pomiar energii promieniowania X PJLab_XRF.doc Promieniowanie jonizujące - ćwiczenia 1 XRF - Analiza chemiczna poprzez pomiar energii promieniowania X 1. Cel ćwiczenia Student zapoznaje się z metodą analizy składu pierwiastkowego substancji

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie LP2. Jacek Grela, Łukasz Marciniak 25 października 2009

Ćwiczenie LP2. Jacek Grela, Łukasz Marciniak 25 października 2009 Ćwiczenie LP2 Jacek Grela, Łukasz Marciniak 25 października 2009 1 Wstęp teoretyczny 1.1 Energetyczna zdolność rozdzielcza Energetyczna zdolność rozdzielcza to wielkość opisująca dokładność detekcji energii

Bardziej szczegółowo

Półprzewodniki samoistne. Struktura krystaliczna

Półprzewodniki samoistne. Struktura krystaliczna Półprzewodniki samoistne Struktura krystaliczna Si a5.43 A GaAs a5.63 A ajczęściej: struktura diamentu i blendy cynkowej (ZnS) 1 Wiązania chemiczne Wiązania kowalencyjne i kowalencyjno-jonowe 0K wszystkie

Bardziej szczegółowo

SPEKTROMETRIA IRMS. (Isotope Ratio Mass Spectrometry) Pomiar stosunków izotopowych (R) pierwiastków lekkich (H, C, O, N, S)

SPEKTROMETRIA IRMS. (Isotope Ratio Mass Spectrometry) Pomiar stosunków izotopowych (R) pierwiastków lekkich (H, C, O, N, S) SPEKTROMETRIA IRMS (Isotope Ratio Mass Spectrometry) Pomiar stosunków izotopowych (R) pierwiastków lekkich (H, C, O, N, S) R = 2 H/ 1 H; 13 C/ 12 C; 15 N/ 14 N; 18 O/ 16 O ( 17 O/ 16 O), 34 S/ 32 S Konstrukcja

Bardziej szczegółowo

Technika próżni / Andrzej Hałas. Wrocław, Spis treści. Od autora 9. Wprowadzenie 11. Wykaz ważniejszych oznaczeń 13

Technika próżni / Andrzej Hałas. Wrocław, Spis treści. Od autora 9. Wprowadzenie 11. Wykaz ważniejszych oznaczeń 13 Technika próżni / Andrzej Hałas. Wrocław, 2017 Spis treści Od autora 9 Wprowadzenie 11 Wykaz ważniejszych oznaczeń 13 Część I Fizyczne podstawy techniki próżniowej 1. Właściwości gazów rozrzedzonych 19

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią Plan Promieniowanie ( particle radiation ) Źródła (szybkich) elektronów Ciężkie cząstki naładowane Promieniowanie elektromagnetyczne (fotony) Neutrony

Bardziej szczegółowo

Proteomika. Spektrometria mas. i jej zastosowanie do badań białek

Proteomika. Spektrometria mas. i jej zastosowanie do badań białek Proteomika Spektrometria mas i jej zastosowanie do badań białek Spektrometria mas (MS) Metoda pozwalająca na pomiar stosunku masy do ładunku jonów (m/z) m/z można przeliczyć na masę jednostką m/z jest

Bardziej szczegółowo

A - liczba nukleonów w jądrze (protonów i neutronów razem) Z liczba protonów A-Z liczba neutronów

A - liczba nukleonów w jądrze (protonów i neutronów razem) Z liczba protonów A-Z liczba neutronów Włodzimierz Wolczyński 40 FIZYKA JĄDROWA A - liczba nukleonów w jądrze (protonów i neutronów razem) Z liczba protonów A-Z liczba neutronów O nazwie pierwiastka decyduje liczba porządkowa Z, a więc ilość

Bardziej szczegółowo