• Krystalová
a magneti cká struktura
Krystalografi e,
strukturní analýza
Krystalografi e se zabývá studiem
struk tury krystalů, tj. pravi delného
uspořádání ato mů a jejich vzdále-
ností v jed not livých látkách, včetně
poruch tohoto uspořádání i tzv. na -
nostrukturou poly krys talických ma-
te ri álů. Následně pak i vztahem této
struktury k pod mínkám vzniku či pří -
pravy materiálů a k jejich vlastnos-
tem.
Je to dnes typic ky interdiscipli -
nár ní obor na pome zí fyziky, chemie,
bio lo gie, ma te riálových věd i mine ra -
lo gie.
Hlavní metodou studia krysta-
lo vé struktury – strukturní analýzy
je difrakce rtg záření, neutronů, pří-
padně i elek tronů. Z rozložení, inten-
zit, případně i tvaru difrakčních ma -
xim na difrakčním obrazu látky lze
získat celou řadu strukturních infor-
mací.
Výuka krystalografi e a struk tur ní
ana lýzy má na MFF dlouhou tra di ci
a probíhá do mi nantně v rámci oboru
magi sterského studia Fy zika kon den-
zovaných soustav a ma te riá lů, ale
i v bakalářském obo ru Apli kovaná
fyzika a částečně i v dalších oborech
jako Optika a optoelektro nika a Fy zi-
ka povrchů a ionizo va ných prostředí.
52
Znalost krystalové struktury látek je na-
prosto zásadní pro studium jejich různých
fyzikálních vlastností a to zejména jejich
směrové závislosti – anizotropie, která je
pro krystalické látky charakteristická.
Rentgenová difrakce
Tato metoda dokáže poskytnout celou řadu
informací. Kromě krystalové struk tury sa-
motné je to např. pro polykrystalické ma-
teriály zejmé na možnost určení fázového
složení, textury, velikosti krys ta litů, mikro-
skopických i makroskopických napětí. Mě-
ření refl ekti vity tenkých vrstev umožňuje
určit jejich tloušťky, drsnost jejich povrchu,
elektronovou hustotu a ko relace povrcho-
vých nano struktur.
Oddělení strukturní analýzy řeší celou
řadu projektů jak samostatně, tak i ve spo-
lupráci s dalšími fakultními i mimofakult-
ními pra covišti. Je to v poslední době ze-
jmé na komplexní strukturní analýza ten-
kých polykrystalických vrstev se zajíma-
vý mi foto kata ly tickými (dominantně TiO 2 ),
feroelektrickými a magnetickými vlastnost-
mi, která zahrnuje i měření teplotní stabi lity
in-situ. Dále strukturní analýzu nano trubek
a nanodrátů, nanokrystalických prášků, sub-
mikrokrystalických materiálů připravených
intenzivní plastickou deformací metodou
protlačování (ECAP) i vysokotlaké torze.
V rámci evropského a dalších projektů
jsou studovány strukturní vlastnosti magne-
tic kých polovodičů typu GaMnAs, GeMn,
GaFeN. Pomocí speciálních metod ano-
mální difrakce a stojatých vln byla sta no-
vena koncentrace Mn iontů v různých po -
lohách krystalové mříže GaMnAs.
Fyzika: Krystalová a magneti cká struktura