Prof. Bogdan Sepiol: "Dynamics studies with high-resolution X-ray scattering methods"



11.04.2015 - 22.05.2015

 

Course content:


1. Sources of X-rays
1.1 History
1.2 Basic characteristics: brilliance
1.3 Insertion devices: bending magnets, wigglers and undulators
1.4 Diffraction limits
1.5 Coherent properties of SR sources
1.6 New X-ray sources: FEL (Free-Electron Laser)
2. Refraction and reflection
2.1 Refraction and phase shift: Snellius- and Fresnel equations
2.2 Reflection from infinitely thick layer
2.3 Reflection from mono- and multilayers
2.4 Reflection from graded and rough layers
2.5 X-ray optics: refractive lenses, Fresnel lenses, bended crystals
3. Elements of the kinematical diffraction theory
3.1 Scattering on single atoms
3.2 Scattering on crystal lattices
4. Elements of the dynamical diffraction theory:
4.1 Darwin equation
4.2 Monochromators and nested monochromators
5. Basic principles and methods applied to diffusion studies with particular attention to microsopic methods
6. Nuclear resonant scattering (Mössbauer spectroscopy with synchrotron radiation)
6.1 Hyperfine interactions: quadrupole and magnetic splitting
6.2 Diffusion investigations with synchrotron radiation: NRS, and nuclear reflectivity from multilayers
6.3 Density of phonons (DOS) measured with nuclear inelastic scattering of synchrotron radiation
7. X-ray Photon Correlation Spectroscopy
7.1 Elements of diffuse and small angle X-ray scattering (SAXS)
7.2 Scattering on amorphous structures
7.3 Atomic motion studied by coherent X-rays (XPCS) presented using examples from intermetallic alloys to glassy materials


Prof. Bogdan Sepiol

Główne zainteresowania naukowe Prof. Bogdana Sepioła skupiają się na badaniach właściwości materiałów poprzez rozpraszanie i przez techniki symulacyjne. Przedmiotem badań są między innymi dynamika (dyfuzja oraz fonony) i kinetyka fazy skondensowanej, a w szczególności cienkich warstw, stopów i związków międzymetalicznych, a także szkieł metalicznych i przewodników jonowych. Profesor jest specjalistą w dziedzinie atomowego mechanizmu dyfuzji w związkach międzymetalicznych, dyfuzji nano-wytrąceń w stopach metali oraz dyfuzji i relaksacji w cienkich warstwach i na powierzchniach. Wykorzystanie spektroskopii fononowej stanowi podstawę badań dynamiki w cienkich warstwach i nanokryształach oraz w badaniach kinetyki wzrostu i dynamiki na powierzchniach. Kluczowymi narzędziami prowadzonych badań są rozpraszanie promieniowania rentgenowskiego w połączeniu z badaniami in-situ, metody efektu Mössbauera z użyciem promieniowania synchrotronowego, rozpraszania neutronów i spektroskopia "speckles" na koherentnym promieniowaniu synchrotronowym.