Микроскопија со скенирачка сонда

1.

Наслов на наставниот предмет

МИКРОСКОПИЈА СО СКЕНИРАЧКА СОНДА

2.

Код

ХЕМ-931-23

3.

Студиска програма

ХЕМИЈА

4.

Организатор на студиската програма (единица, односно институт, катедра, оддел)

Институт за хемија

5.

Степен (прв, втор, трет циклус)

Втор

6.

Академска година / семестар

I или II семестар

7.

Број на ЕКТС кредити

6

8.

Наставник

Проф. д-р Билјана Пејова

9.

Предуслови за запишување на предметот

10.

Цели на предметната програма (компетенции):
Запознавање со микроскопските техники, темелени на интеракција меѓу скенирачката сонда и испитуваниот систем, релевантни за изучување на површинските својства на наноматеријалите.

11.

Содржина на предметната програма:
1. Микроскопија со скенирачка сонда, SPM (принцип на работа, видови на скенирачки сонди, пиезоелектрицитет, скенирање и контрола, вибрациона изолација, компјутерска контрола на процесот и обработка на снимените слики)
2. Скенирачка тунелирачка микроскопија STM (тунелирање – модел на Tersoff-Hamann; инструментални аспекти: STM игли, имплементација во различни околини, режими на работа, лимити на резолуција – скенирање на полуспроводници, метали, слоести материјали, молекули, изолатори, теоретски проценки; набљудување на „ограничени“ електрони)
3. Микроскопија темелена на атомски сили, AFM (концепт и инструментални аспекти: техники за мерење на мали отклонувања на носачот на скенирачката сонда, силова константа на носачот, релевантни сили – сили со краток домет, ван дер Валсови сили, електростаски сили, магнетни сили, капиларни сили, сили во течности, режими на работа на AFM; контактен режим на работа на AFM: топографија на површина, латерална резолуција, контактна област; динамичен (неконтактен) режим на работа на AFM: моделирање, спектроскопски мерења, микроскопија со Келвинова сонда, атомска резолуција; интермитентен (tapping) режим на работа на AFM: принцип на функционирање, нелинеарни ефекти; други режими на работа на AFM: режими темелени на пулсирачки сили, резолуција и шум)
4. Микроскопија темелена на магнетни сили, MFM (контрола на растојанието меѓу скенирачката сонда и примерокот, скенирачки сонди и носачи за MFM, други SPM методи за мапирање на магнетни површини на наноскала)
5. Други SPM техники (SNOM, SNAM, SiCM, PEMSA, STMiP, LSTM, ECSTM, SThM, SNM, SPotM, SCM. SSRM, STAM, TERS, PIFM)
6. Артефакти кај SPM (артефакти поврзани со скенирачката сонда, влијание на локални нехомогености врз топографијата, влијание на топографијата на процесот на скенирање, артефакти заради инструментални причини)
7. Идни потенцијални перспективи на SPM (молекуларна електроника, експерименти со локални модификации, lab on a tip,…)

12.

Методи на учење:

13.

Вкупен расположив фонд на време

180

14.

Распределба на расположивото време

30+60+15+15+60

15.

Форми на наставните активности

15.1.

Предавања- теоретска настава.

30

15.2.

Вежби (лабораториски, аудиториски), семинари, тимска работа.

60

16.

Други форми на активности

16.1.

Проектни задачи

15

16.2.

Самостојни задачи

15

16.3.

Домашно учење - задачи

60

17.

Начин на оценување    

17.1.

Тестови

80 бодови

17.2.

Индивидуална работа/проект (презентација: писмена и усна)

10 бодови

17.3.

Активност и учество

10 бодови

18.

Kритериуми за оценување (бодови/ оценка)

до 50 бода

5 (пет) (F)

51 до 60 бода

6 (шест) (E)

61 до 70 бода

7 (седум) (D)

71 до 80 бода

8 (осум) (C)

81 до 90 бода

9 (девет) (B)

91 до 100 бода

10 (десет) (A)

19.

Услов за потпис и полагање на завршен испит

Следење на предавања и консултации

20.

Јазик на кој се изведува наставата

Македонски

21.

Метод на следење на квалитетот на наставата

анонимна анкета

разговор со студентите

22.

Литература

22.1.

Задолжителна литература

Ред. број

Автор

Наслов

Издавач

Година

1.

E. Meyer, R. Bennewitz, H. J. Hug

Scanning Probe Microscopy (The lab on a tip) 

Springer

2021

2.

A. Touhami

Atomic Force Microscopy 

Springer

2022

3.

P. W. Hawkes, J. C. H. Spence

Handbook of Microscopy

Springer

2019

4.

5.

22.2.

Дополнителна литература

Ред. број

Автор

Наслов

Издавач

Година

1.

M. B. Tahir, M. Rafique. M. Sagir

Nanotechnology (trends and future applications)

Springer

2021

2.

3.