Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Zaawansowane metody mikroskopii elektronowej
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
ZSDA-3-0077-s
Wydział:
Szkoła Doktorska AGH
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Szkoła Doktorska AGH
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr Kryshtal Oleksandr (kryshtal@agh.edu.pl)
Dyscypliny:
Moduł multidyscyplinarny
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

The course focuses on practical aspects of electron microscopy (EM) studies of a vast range of materials. The lectures refresh the basics followed by a discussion of more advanced topics of the EM. The practical sessions are to demonstrate various TEM techniques and provide the students with the opportunity to work with the most advanced electron microscopes currently available. Intensive image analysis, simulation, and data processing will be supported by freeware software and open databases.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Knows main electron microscopy techniques for materials characterization and understands what kind of information is possible to obtain from their use SDA3A_W03, SDA3A_W02, SDA3A_W01 Sprawozdanie z odbycia praktyki ,
Udział w dyskusji,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Knows the major processes of electron-matter interaction and their relation to the microscopy techniques SDA3A_W01 Udział w dyskusji,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie projektu,
Aktywność na zajęciach
M_W003 Understands the basics of electron microscopy, electron diffraction, and chemical composition microanalysis SDA3A_W03, SDA3A_W02, SDA3A_W01 Udział w dyskusji,
Wykonanie ćwiczeń,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Is able to select the appropriate method for characterization of various materials. SDA3A_U06, SDA3A_U02, SDA3A_U01 Sprawozdanie z odbycia praktyki ,
Udział w dyskusji,
Zaangażowanie w pracę zespołu,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie projektu,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Has basic skills of operation of advanced scanning and transmission electron microscope in different modes. SDA3A_U07, SDA3A_U06 Zaangażowanie w pracę zespołu,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie projektu
M_U003 Can understand and interpret electron microscopy images, diffraction patterns, EDX and EELS spectra SDA3A_U06, SDA3A_U03, SDA3A_U02, SDA3A_U01 Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie projektu,
Sprawozdanie z odbycia praktyki ,
Udział w dyskusji,
Zaangażowanie w pracę zespołu,
Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
60 30 30 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Knows main electron microscopy techniques for materials characterization and understands what kind of information is possible to obtain from their use + + - - - - - - - - -
M_W002 Knows the major processes of electron-matter interaction and their relation to the microscopy techniques + - - - - - - - - - -
M_W003 Understands the basics of electron microscopy, electron diffraction, and chemical composition microanalysis + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Is able to select the appropriate method for characterization of various materials. + + - - - - - - - - -
M_U002 Has basic skills of operation of advanced scanning and transmission electron microscope in different modes. - + - - - - - - - - -
M_U003 Can understand and interpret electron microscopy images, diffraction patterns, EDX and EELS spectra + + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 157 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Inne 20 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):
  1. Basics of electron microscopy

    a. Electrons vs light. Resolution. Low and high order aberrations.
    b. Electron optics. Aberration correctors. Wiener filter.
    c. Electron – matter interactions

  2. Scanning electron microscopy (SEM)

    a. Optics of the SEM
    b. Image contrast
    c. Ultimate resolution in SEM
    d. Low voltage and environmental SEM
    e. EBSD
    f. EDX in SEM
    g. FIB-SEM tomography

  3. Transmission electron microscopy (TEM)

    a. Specimen preparation for TEM
    b. Optics of the TEM
    c. Electron diffraction (SAED, nano, CBED, precession)
    d. Contrast mechanisms
    e. HR TEM. Contrast transfer function.
    f. Image analysis in electron microscopy
    g. EELS and EFTEM
    h. In situ TEM

  4. Scanning transmission electron microscopy (STEM)

    a. Optics.
    b. Image contrast in STEM (BF, DF, Z-contrast)
    c. EDX in STEM
    d. EELS spectral imaging
    e. Electron tomography

Ćwiczenia audytoryjne (30h):

1. SEM. Align, operation, image acquisition, and optimization. EDX. EBSD.
2. Indexing electron diffraction patters. Crystallographic structure databases.
3. Basic TEM. Align, operation, image contrast.
4. HR TEM. Contrast transfer function. Simulation of HR TEM images.
5. Basic STEM. BF, ADF, HAADF imaging.
6. HR STEM. Correction of aberrations. Simulation of HR STEM images.
7. Practical EDS microanalysis. EDX mapping of chemical elements.
8. Electron energy loss spectroscopy (EELS). Low- and core-loss spectra.
9. Tomography. Reconstruction of 3D images.
10. Image processing and data analysis.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Lecturing, class discussions
  • Ćwiczenia audytoryjne: demonstrations, practice, group projects and discussions, self-learning, written reports.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Students will be encouraged for writing and submitting a group/individual report from the classes.
Open-book final examination.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Nie określono
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Nie określono
Sposób obliczania oceny końcowej:

Project Reports – 70%
Final Examination – 30%

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

individual project report

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Basic knowledge of materials science.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Williams D., Carter C.B.: Transmission Electron Microscopy, Plenum Press, New York, 1996 and 2009 (vol. 1-4).
2. De Graef M.: “Introduction to conventional transmission electron microscopy”, Cambridge University Press 2003
3. Brydson R. (ed.): Aberration-Corrected Analytical Transmission Electron Microscopy, J. Wiley and Sons Ltd. 2011
4. Hawkes P.W., Spence J.C.H.: “Science of Microscopy”, Springer 2007
5. Keyse R.J., Garrat-Reed A.J., Goodhew P.J. and Lorimer G.W.: “Introduction to Scanning Transmission Electron Microscopy”, Taylor and Francis / BIOS Scientific Publishers, 1997

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak