2. Содержание дисциплины

2.1. Новизна курса

Данный спецкурс является полностью оригинальным; за рубежом, как правило, подобные спецкурсы входят в планы индивидуальной подготовки студентов; в России подобные спецкурсы имеются в ограниченном числе ВУЗов, таких как МГУ и СпбГУ, в других ВУЗах как правило отсутствует современная приборная база для их проведения. Спецкурс позволяет студентам НГУ, специализирующихся в области гетерогенного катализа, быстро освоить основные рентгеновские методы исследования катализаторов и успешно применять их при выполнении дипломной работы.

2.2. Тематический план курса (распределение часов).

2.3. Содержание отдельных разделов и тем.

• Конструкция рентгеновских трубок, характеристическое и тормозное излучение. Система обозначения рентгеновских переходов. Принцип действия и конструкция синхротронов 1, 2, 3 и 4 поколений. Тенденции развития международных центров СИ. Рентгеновские лазеры и принцип рекуперации энергии.

• Основы метода РФЭС. Система обозначения линий. Форма линий. Спин-орбитальное расщепление. Калибровка спектрометра. Положение линий относительно уровня Ферми спектрометра. Методы учета эффекта зарядки образцов. Применение метода РФЭС для анализа поверхности твердых тел. Количественный анализ. Глубина анализа. Послойный анализ. Химсдвиг. Эффект релаксации. Система обозначений и анализ Оже-спектров. Понятие Оже-параметра.

• Понятие края рентгеновского поглощения. Тонкая структура спектров рентгеновского поглощения. Метод XANES. Получение, обработка и интерпретация спектров. Правила отбора. Метод EXAFS - получение и обработка спектров. Фактор Дебая - Валлера. Точность определения координационных чисел и межатомных расстояний.

• Рентгеновская дифракция. Уравнение Вульфа-Бреггов. Формирование дифракционной картины в методе порошка. Дифрактометры с фокусировкой по Брэггу-Брентано. Зеркало Гебеля. Определение параметров решетки по дифракционным данным. Твердые растворы. Правило Вегарда. Влияние различного рода несовершенств кристаллической структуры и образца на дифракционную картину. Методы определения размеров областей когерентного рассеяния, величины микродеформаций. Формула Шеррера. Метод Вильямсона-Холла. Метод радиального распределения для исследования локальной структуры. Основные уравнения и принципы.

• Сканирующая электронная микроскопия. Методы просвечивающей микроскопии. Темнопольное и светлопольное изображение. Фазовый контраст. Разрешающая способность. Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия. Режим картирования.