Neutronspredning teori, simulering og praksis


Semesterangivelse: Efterårs kursus Kurset udbydes i blok 1 Kurset udbydes i skemagruppe C Kurset giver 7,5 ETCS point

 


Udgave: Efterår 2012 NAT
Point: 7,5
Blokstruktur: 1. blok
Skemagruppe: C
Fagområde: fys
Varighed: 8 ugers undervisning samt 1 uges praktik på PSI i Schweiz i uge ? 2012.
Institutter: Niels Bohr Institutet, Kemisk Institut
Uddannelsesdel: Kandidat niveau
Kontaktpersoner: Kim Lefmann, NBI
e-mail: lefmann@fys.ku.dk, tlf. 35 32 04 76
Lise Arleth, NBI
Andre undervisere:
Linda Udby, NBI
Bente Lebech, NBI
Beate Kösgen, SDU, Fysik
Marite Cardenas, Kemisk Institut
Skema- oplysninger:  Vis skema for kurset
Samlet oversigt over tid og sted for alle kurser inden for Lektionsplan for Det Naturvidenskabelige Fakultet Efterår 2012 NAT
Undervisnings- periode: 3. september til 11. november 2012.
Formål:
Neutonspredning er en af de vigtigste eksperimentelle teknikker til at studere stoffers struktur og dynamik på atomart niveau.
Neutronspredining komplementerer den mere velkendte røntgenspredning ved at være meget velgenet til studiet af lette grundstoffer (især H), magnetiske strukturer, og elementære eksitationer (f.eks. fononer og spinbølger). Dette kursus vil give de studerende en introduktion til neutronspredning og dens anvendelser, styrker og svagheder. De studerende skal desuden opnå fortrolighed med opbygning og simulering af instrumenter til neutronspredning.
Indhold:
  • Spredning fra atomer, krystaller og nanostrukturer. Magnetisk spredning.
  • Elastisk og uelastisk spredning.
  • Spredning fra gittersvingninger, spinbølger, diffusion, overfladelag, store molekyler, og soft condensed matter.
  • Opbygning af neutroninstrumenter til forskellige formål.
  • Hands-on eksperimenter med eksempler fra gittersvingninger, biofysik/soft condensed matter, nanopartikler og magnetiske materialer.
Målbeskrivelse:
Den studerende vil efter kurset optimalt kunne
• Forstå grundprincipperne i neutronspredning og metodens styrker og svagheder
• afgøre, om neutronspredning er en velegnet eksperimentel teknik til et givet projekt
• karakterisere hovedtyper af spredning: elastisk/uelastisk, kohærent/inkohærent, nuklear/magnetisk
• anvende teorien for grundprincipperne i diffraktion, spektroskopi, og småvinkelspredning
• redegøre for opbygning af instrumenter til ovennævnte typer eksperimenter
• løse simple neutron-optiske problemer
• være fortrolig med teorien for ray-tracing og Monte Carlo simulering
• anvende ray-tracingprogrammet McStas til at opbygge instrumenter og foretage virtuelle eksperimenter
• foretage standard neutroneksperimenter som del af en gruppe, herunder planlægning og optimering af eksperimenttid og opretholdelse af logbog.
• rapportere over videnskabeligt arbejde på et niveau, som ville danne grundlaget for en publikation
• kende til strålingssikkerhed (obligatorisk PSI kursus bestås separat)
• beherske standard neutron/røntgen programmel: iFIT og FULLPROF til behandling af virtuelle og reelle data
Lærebøger:
G.L. Squires, Thermal Neutron Scattering - supplerende
Noter
Tilmelding:
Foregår på selvbetjeningen d. 15.maj - 1. juni.
Faglige forudsætninger:
Kvantemekanik og elektromagnetisme.
Det er en god ide at have kendskab til krystallografi, f.eks. fra indledende Faststoffysik.
Grundlæggende kendskab til programmering forudsættes.
Eksamensform: Løbende evaluering gennem godkendelse af (i) 3 rapporter over computer eksperimenter og tilhørende teori i løbet af kurset.(ii) 1 rapport over eksperimenter i Schweiz Bedømmelse: Bestået/ikkebestået, intern censur. Reeksamen: Rapport på baggrund af godkendte opgaver og eksperimenter i løbet af kurset.
Eksamen: Løbende evaluering. Reeksamen: Aflevering af rapport den ,30. januar 2013.
Kursus hjemmeside:
Bemærkninger: Kurset kan maksimalt have 20 deltagere. Principperne for udvælgelse er følgende:

I første omgang gives alle kandidatstuderende adgang.
Overskrider deltagertallet herved begrænsningen på 20, prioriteres de studerende efter antallet af beståede ECTS på kandidatuddannelsen med præference til flest ECTS.

Er der ledige pladser på kurset tildeles disse til eventuelle bachelorstuderende efter faldende ECTS-tal.

Hvis den udløsende faktor for den sidste plads er ECTS-tallet, og der er 2 eller flere med samme ECTS-tal, så foretages der lodtrækning.
Undervisnings- sprog: Engelsk
Sidst redigeret: 26/4-2012



Københavns Universitet