Rentgenová strukturní analýza
1. Experimentální technika:
vznik rtg záření
zdroje (klasická lampa, rotační anoda, mikrofokusní, jet stream, synchrotron)
goniometry
optické prvky (monochromátory, kolimátory, zrcadla, fokusační optika)
detektory
Základní experimenty: polykrystalové a monokrystalové metody (BB, PB-PSA, pólové obrazce,
Laue, HRXRD, topografie), mapování reciprokého prostoru
2. Kinematická teorie rozptylu
úvod do teorie rozptylu, účinný průřez, rozptyl na elektronu, izolovaném atomu, krystal, strukturní a
geometrický faktor, omezená velikost krystalu
3(a,b). Difrakce na polykrystalu: strukturní faktor, velikost krystalitu (Scherrerova formule), vliv
deformace na polohy a šířky difrakčních maxim
Zbytková napětí
Full profile fitting
kvantifikace fázového složení (vnější normál a vnitřní normál)
Textury, ODF
Debyeův vztah, PDF
4. SAXS a GISAXS: teoretický popis
řídké roztoky – Guinierův a Porodův vztah, Pair distance distribution function, max velikost částice,
Porodův invariant
uspořádané částice – long range a short-range order
5. Dokonalé a téměř dokonalé krystaly: Kinematická teorie na monokrystalu a epitaxní vrstvě –
polohy difrakcí, truncation rod, deformace v epitaxní vrstvě, relaxace. Mozaikový krystal, difuzni
rozptyl od defektu.
6. Rtg reflexe
Jednovlnná aproximace – hloubka vniku, reflexe na hladkém rozhraní, multivrstvy (formalismus
přenosové matice), TRXRF
7. Dynamická teorie rtg difrakce
Dvojvlnná aproximace: případ Bragg a Laue, Borrmannův jev, stojatá vlna, GID
7(a,b) Semikinematická teorie
DWBA
Rozptyl na drsných rozhraních – popis drsného rozhraní, příklady: fraktálové rozhraní,
dvouúrovňové, vicinální, spekulární odraz a nespekulární rozptyl, drsné multivrstvy
GISAXS na částicích na povrchu a uvnitř
Difuzní rozptyl na defektech v krystalu v okolí difrakce
8. Experimentální rozlišení
Experimentální rozlišení v reciprokém prostoru: analyzer streak, detector streak, monochromator
streak, DuMondovy grafy, disperzní a nedisperzní uspořádání, koherenční šířka a délka
9. Další rentgenové metody
Fluorescenční spektroskopie, absorpční spektroskopie – XAFS, XMCD
Rentgenová topografie, rtg interferometr
Cvičení:
1. Exkurze – rentgenky, optické elementy,
2. Spektra rtg, příklady, absorpční hrany
3. Rozložení elektronové hustoty v přímém prostoru a jeho transformace, počítat různé tvarové
funkce – koule, krychle, elipsoid, válec, reciproké mříže, Šířky píků koule, krychle, atd.