Mokslas

Fizinių ir technologijos mokslų centro Medžiagų struktūrinės analizės skyrius yra sukaupęs ilgametę patirtį ir įgijęs aukštą kompetenciją kietųjų medžiagų struktūros, cheminės ir fazinės (mineraloginės) sudėties tyrimų srityje. Skyriuje eksploatuojamas kompleksas modernios įrangos, būtinos išsamiems ir patikimiems tokio pobūdžio tyrimams atlikti. Tai skenuojantis elektroninis mikroskopas, aprūpintas energijų dispersijos Rentgeno spindulių spektrometru (EDX) ir fokusuotų galio jonų pluošteliu (FIB), kuriuo mikroskope atveriami tiriamų sluoksnių skersiniai pjūviai, gaminamos plonos plėvelės, kurios vėliau tiriamos vienintelių Lietuvoje peršviečiančiuoju elektroniniu mikroskopu, skirtu kietųjų medžiagų tyrimams. Šis mikroskopas irgi turi EDX spektrometrą, todėl galima išmatuoti ne tik nanometrinių plėvelių (sluoksnių) storius, jų vidinę struktūrą bet ir cheminę sudėtį.

Kietųjų medžiagų kristalinė struktūra, fazinė (mineraloginė) sudėtis, epitaksinių sluoksnių struktūra, jų storiai tiriami Rentgeno spindulių difraktometrais. Šie tyrimai gali būti atliekami ne tik kambario temperatūroje, bet ir aukštose temperatūrose (iki 1100 °C) vakuume ar helio dujų atmosferoje. Rentgeno spindulių atspindžio (XRR, X-Ray Reflectivity) metodu tiriami plonų (0.5 – 200 nm) sluoksnių storiai, tankis ir šiurkštumas. In-plane metodu tiriama labai plonų (1 – 10 nm) kristalinių sluoksnių fazinė sudėtis ir mikrostruktūra. Naudojant polikapiliarinę optiką tiriami itin maži (1 – 5 mg) medžiagos kiekiai ir iki 0.2 mm diametro paviršiaus plotai, kurie parenkami naudojant videokamerą.

Plonų (3 – 40 nm) paviršinių sluoksnių cheminės sudėties ir cheminės būsenos tyrimai atliekami Rentgeno fotoelektronų ir Ože elektronų spektroskopijos metodais. Abu spektrometrai turi Ar jonų patrankas, kurios leidžia atlikti cheminės sudėties ir būsenos tyrimus per bandinio gylį. Ože elektronų spektroskopijos tyrimams skirtas specialus Ože elektronų nanozondinis spektrometras, dirbantis ir skenuojančio elektroninio mikroskopo režime bei atliekantis cheminės sudėties tyrimus EDX spektrometru.

Šių metodų kompetencija yra sukaupta:

• Medžiagų struktūrinės analizės skyriuje (vadovas dr. R. Kondrotas)