F7030 Rentgenový rozptyl na tenkých vrstvách

Přírodovědecká fakulta
podzim 2018
Rozsah
2/0/0. 1 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.
Vyučující
doc. Mgr. Ondřej Caha, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Josef Humlíček, CSc.
Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. Mgr. Ondřej Caha, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 17. 9. až Pá 14. 12. Čt 13:00–14:50 Kontaktujte učitele
Předpoklady
Dobré znalosti fyziky pevných látek a optiky
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem předmětu je umožnit studentům
- popsat a vysvětlit základní zákonitosti rtg difrakcí a rtg reflexí na tenkých vrstvách
- aplikovat tyto znalosti na studium defektů v polovodičových heterostrukturách a jejich rozhraní
Osnova
  • 1. Elementární popis vlnového pole: Rtg vlna ve vakuu; Greenova funkce volné částice, reprezentace rovinnými vlnami; Rozptyl vlnění, diferenciální účinný průřez; Směr vlny rozptýlené na tenké vrstvě nekonečných laterálních rozměrů; Klasifikace teorií rozptylu.
  • 2. Kinematická teorie rozptylu na ideálních strukturách: Rozptyl na atomu; Rozptyl na malém krystalu; Rozptyl na tenké vrstvě, rtg difrakce, rtg reflexe; Empirické započtení lomu a absorpce.
  • 3. Kinematická rtg difrakce na porušených tenkých vrstvách: Homogenní deformace, pseudomorfní a relaxované vrstvy; Periodické supermřížky; Náhodná deformace, koherentní a nekoherentní rozptyl; Laterální struktury.
  • 4. Dynamická teorie rozptylu: Rovnice pro vlny v krystalu; Dispersní plochy; Okrajové podmínky na povrchu krystalu; Jednovlnová aproximace, rtg reflexe; Dvouvlnová aproximace, rtg difrakce; Nekoplanární difrakce.
  • 5. Rtg reflexe na drsných rozhraních: Statistický popis drsnosti; Fraktálová drsnost; Samouspořádané struktury; Koherentní reflexe na drsných rozhraních; Difuzní rozptyl na drsných rozhraních.
  • 6. Experimentální aspekty: Zdroje rtg záření; Rtg difraktometr, rozlišovací funkce v reciprokém prostoru; Rtg detektory.
Literatura
  • HOLÝ, Václav, U. PIETSCH a T. BAUMBACH. High-resolution x-ray scattering from thin films and multilayers. Germany Berlin: High-resolution x-ray scattering from thin films and multilayers, 1998, 256 s. Springer Tracts in Modern Physics. ISBN 3-540-62029-X. info
Výukové metody
přednášky s diskuzí
Metody hodnocení
kolokvium, každý student předvede řešení některého vybraného problému ze sady úloh.
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 2010 - akreditace, podzim 2000, podzim 2001, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, jaro 2012 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.