Fakulteta za podiplomski študij

Kristalografija

Predmet se izvaja v programu:
Podiplomski študijski program Fizika (tretja stopnja)

Cilji in kompetence

Osnovni cilj predmeta je podati študentom teoretična in praktična znanja s področji kristalografije in rentgenske difrakcije, potrebna za uspešno samostojno karakterizacijo strukture različnih kristaliničnih materialov.

Pogoji za vključitev v delo oz.
za opravljanje študijskih obveznosti

/

Vsebina

-Simetrija v kristalih (kristalna mreža, osnovna celica, simetrijski elementi in operacije, točkovne in prostorske skupine, kristalna struktura)

-Uklon rentgenskih žarkov na kristalih (kristalne ravnine, Mullerjevi indeksi, interferenca sipanih valov, Braggov pogoj, recipročna mreža, značilnosti difrakcije na polikristaliničnih materialih)

-Določanje in optimizacija kristalne strukture (strukturni faktor, fazni problem, Fourierova transformacija (FT), optimizacija strukturnega modela. baze podatkov)

-Rentgenska praškovna difrakcija (praškovni difraktometer, praškovni difraktogram, kvalitativna in kvantitativna analiza, Rietveldova analiza)

-Druge difrakcijske metode (nevtronska difrakcija, elektronska difrakcija. sinhrotronska svetloba in difrakcija)

-Strukturne značilnosti kristalov (ionski, kovalentni in kovinski kristali, koordinacijski poliedri, najgostejši skladi, napake v kristalih)

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje:

Slušatelji spoznajo principe simetrije v kristalih, difrakcije in difrakcijskih metod, s poudarkom na rentgenski praškovni difrakciji. Naučijo se uporabljati metode rentgenske difrakcije, teoretično o pripravi in izvedbi meritev, in praktično o analizi in interpretaciji rezultatov. Pri praktičnih projektih se naučijo uporabe specializirane programske opreme za difrakcijsko analizo. Na primerih iz raziskovalne prakse pridobijo potrebna znanja in kompetence za samostojno analizo in interpretacijo difraktogramov.

Temeljna literatura in viri

1. V.K. Pecharsky in P.Y. Zavalij: Fundamentals of Powder Diffraction and Structural Characterization of Materials, Springer, New York, 2005.

2. W. Clegg, Crystal Structure Determination, Oxford University Press, Oxford, 1998.

3. C. Hammond, The Basics of Crystallography and Diffraction, Third Edition, Oxford University Press, Oxford, 2009.

4. C. Giacovazzo, H. L. Monaco, G. Artioli, D. Viterbo, M. Milanesio, G. Ferraris, G. Gilli, P. Gilli, G. Zanotti and M. Catti, Fundamentals of Crystallography, Third Edition, Oxford University Press, Oxford, 2011.

5. N. Zabukovec Logar, tutorials in Slovene language on the web: http://www.ki.si/index.php?id=1696

6. X’Pert HighScore Plus tutorial – PANalytical on the web: http://www.panalytical.com

7. TOPAS ACADEMIC tutorial on the web http://www.topas-academic.net/

Načini ocenjevanja

Pisni izpit. Predstavitev seminarja iz izbrane teme pred profesorjem in študenti. Krajši projektni nalogi oddani v pisni obliki (kvalitativna in kvantitativna analiza praškovnega difraktograma neznanega vzorca ter določitev kristalne strukture s podatki iz difraktometra na monokristale). (40/30/30)

Reference nosilca

Izredna profesorica za področje kemije na Univerzi v Novi Gorici.

1. ČENDAK, Tomaž, ŽUNKOVIČ, Emanuela, UKMAR GODEC, Tina, MAZAJ, Matjaž, ZABUKOVEC LOGAR, Nataša, MALI, Gregor. Indomethacin embedded into MIL-101 frameworks : a solid-state NMR study. The journal of physical chemistry. C, Nanomaterials and interfaces, ISSN 1932-7447, Mar. 2014, vol. 118, iss. 12, str. 6140-6150, ilustr. http://pubs.acs.org/doi/ipdf/10.1021/jp412566p, doi: 10.1021/jp412566p. [COBISS.SI-ID 5447706]

2. BIRSA ČELIČ, Tadeja, JAGLIČIĆ, Zvonko, LAZAR, Karoly, ZABUKOVEC LOGAR, Nataša. Structure and magnetic properties of a new iron (II) citrate coordination polymer. Acta crystallographica. Section B, Structural science, crystal engineering and materials, ISSN 2052-5192. [Printed ed.], Oct. 2013, vol. B69, pt. 5, str. 490-495. http://journals.iucr.org/b/issues/2013/05/00/issconts.html, doi: 10.1107/S2052519213023713. [COBISS.SI-ID 36956165]

3. MAZAJ, Matjaž, KAUČIČ, Venčeslav, GOLOBIČ, Amalija, ZABUKOVEC LOGAR, Nataša. A new layered Ca-succinate coordination polymer. Acta crystallographica. C, Crystal structure communications, ISSN 0108-2701, 2012, vol. 68, part 1, m4-m6. http://journals.iucr.org/c/issues/2012/01/00/issconts.html, doi: 10.1107/S0108270111051559. [COBISS.SI-ID 4875034]

4. RISTIĆ, Alenka, ZABUKOVEC LOGAR, Nataša, HENNINGER, Stefan K., KAUČIČ, Venčeslav. The performance of small-pore microporous aluminophosphates in low-temperature solar energy storage : the structure-property relationship. Advanced functional materials, ISSN 1616-301X, 2012, vol. 22, iss. 9, str. 1952-1957. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201102734/abstract. [COBISS.SI-ID 4910618]

5. BIRSA ČELIČ, Tadeja, RANGUS, Mojca, LAZAR, Karoly, KAUČIČ, Venčeslav, ZABUKOVEC LOGAR, Nataša. Spectroscopic evidence for the structure directing role of the solvent in the synthesis of two iron carboxylates. Angewandte Chemie, ISSN 1433-7851. [Print ed.], 2012, vol. 51, iss. 50, str. 12490-12494, ilustr., doi: 10.1002/anie.201204573. [COBISS.SI-ID 36300805]

Univerzitetna koda predmeta: 3FIi16

Letnik: 1

Predavatelj:

ECTS: 6

Obseg:

  • Predavanja: 30 ur
  • Seminar: 30 ur
  • Samostojno delo: 120 ur

Vrsta predmeta: izbirni

Jeziki: angleški

Metode poučevanja in učenja:
predavanja, vaje na novi programski opremi za analizo rentgenskih difraktogramov pod vodstvom nosilca predmeta, individualna kvantitativa in kvalitativna analiza difrakcijskih podatkov, predstavitve seminarja ostalim študentom v skupni v seminarski obliki.