Laboratórium Mössbauerovej spektrometrie, FEI

Laboratórium Mössbauerovej spektrometrie
Fakulta elektrotechniky a informatiky STU

Katedra/ústav:     Ústav jadrového a fyzikálneho inžinierstva
Kontaktná osoba: prof. Ing. Marcel Miglierini, DrSc., Ing. Július Dekan, PhD.
Kontakt:              02-6029 1167, 02-6029 1832
e-mail:                 marcel.miglierini@stuba.sk, julius.dekan@stuba.sk
web stránka:        http://www.ujfi.fei.stuba.sk/zobrazlabfoto.php?lab=8

Charakteristika

Mössbauerova spektrometria (MS) je nedeštruktívna metóda so širokým diagnostickým potenciálom, aplikovateľná na všetky materiály obsahujúce železo. Umožňuje robiť presnú fázovú analýzu materiálov, ako aj identifikáciu atómu železa v rozličných kryštalografických polohách. Mössbauerovu spektrometriu možno aplikovať v oblasti  štúdia štruktúry kovových materiálov, zliatin, ocelí a magnetických materiálov pri štúdiu magnetickej štruktúry. Možnosti presnej identifikácie oxidov železa poskytuje uplatnenie MS v oblasti mineralógie, geológie, koróznych produktov a materiálov pre magnetický záznam. Je vhodná aj na analýzu neusporiadaných (amorfných) nekryštalických látok. Skúsenosti máme aj s analýzou vzoriek z oblasti archeológie, biológie, chémie, tenkých filmov a mineralógie vrátane meteoritov. Merania metódou MS nie sú náročné na prípravu vzorky. Pre bežné analytické účely postačuje tenká fólia alebo niekoľko gramov práškovej vzorky. Je možné realizovať merania aj na rozmerovo veľkých vzorkách.

Súčasťou laboratória je Mössbauerov spektrometer, ktorý meria v transmisnej geometrii (TMS=Transmission Mössbauer Spectrometry) a súčasne je schopný zaznamenávať konverzné elektróny (CEMS=Conversion Electron Mössbauer Spectrometry) alebo konverzné charakteristické žiarenie (CXMS=Conversion X-ray Mössbauer Spectrometry): TMS poskytuje informáciu o objeme vyšetrovanej vzorky, CEMS a CXMS skenujú podpovrchové vrstvy do hĺbky 200 nm, resp. 1000 nm. Získavame tak súčasne informáciu o vnútornom objeme a povrchových stavoch vyšetrovanej vzorky.

 

Projekty:

1. COST Action MP0903 Nanoalloys as Advanced Materials: from Structure to Properties and Applications (NANOALLOY), 2010-2014

2. IAEA Coordinated Research Project No. F1204: Utilization of Accelerator-based real-time methods in investigation of materials with high technological importance, 2013-2015

3. Štruktúrne a magnetické vlastnosti iónmi ožiarených kovových skiel, bilaterálny projekt APVV Slovensko-Poľsko SK-PL-0032-12, 2013-2014

4. Štruktúrne formy depozitov železa v organizmoch, bilaterálny projekt APVV Slovensko-Česko SK-CZ-2013-0042, 2014-2015

5. Nanokryštalické komplexy železa v biologických tkanivách, VEGA 1/0220/12, 2012-2015

6. Radiačná odolnosť nanokryštalických kovových zliatin voči rôznym druhom žiarenia, VEGA 1/0286/12, 2012-2014

7. Izotopický výskum meteoritu Košice a podobných chondritov typu H, VEGA 1/0770/11, 2011-2014

8. Hodnotenie radiačnej odolnosti ODS ocelí pre fúzne a štiepne technológie, VEGA 1/0366/12, 2012-2015

9. Výskum slovenských meteoritov, APVV-0516-10, 2010-2014

10. Kompetenčné centrum pre nové materiály, pokročilé technológie a energetiku, ITMS kód projektu: 26240220073, 2011-2014

 

Publikácie za roky 2010-2013:

1. Boča R., Kopáni M., Miglierini M., Čaplovičová M., Mrázová V. and Dlháň Ľ.: Magnetic and Non-Magnetic Iron-Oxide Deposits in Basal Ganglia, in: Horizons in Neuroscience Research, Vol. 12 (eds. Andees Costa and Eugenio Villalba), Nova Science Publishers, Inc., New York, 2013, ISBN: 978-1-62618-964-5, p. 135-213.

2. Boča R., Dlháň Ľ., Kopáni M., Miglierini M., Mrázová V. and Čaplovičová M.: Deposits of iron oxides in the human spleen, Polyhedron 66 (2013) 65-69.

3. Miglierini M.: Structural transformations in metallic glasses, Acta Electrotech. et Informatica 13 (2013) 12-15.

4. Miglierini M., Prochazka V., Stankov S., Svec Sr. P., Zajac M., Kohout J., Lancok A., Janickovic D, and Svec P.: Crystallization kinetics of nanocrystalline alloys revealed by in-situ nuclear forward scattering of synchrotron radiation, Phys. Rev. B 86 (2012) 020202(R).

5. Osacký M., Šucha V., Miglierini M. and Madejová J.: Reaction of bentonites with pyrite concentrate after wetting and drying cycles at 80°C, Clay Minerals 47 (2012) 465-479.

6. Klačanová K., Fodran P., Šimon P., Rapta P., Boča R., Jorík V., Miglierini M., Kolek K., and Čaplovič Ľ.: Formation of Fe(0)-Nanoparticles via Reduction of Fe(II) Compounds by Amino Acids and Their Subsequent Oxidation to Iron Oxides, Journal of Chemistry, vol. 2013, Article ID 961629, 10 pages, 2013.

7. Miglierini M., Kohout J., Lančok A. and Šafářová K.: Magnetic Hyperfine Fields of NANOPERM Alloys, Acta Phys. Pol. A 121 (2012) 1263-65.

8. Miglierini M., Hatala T., Frydrych J., Šafářová K.: Surface crystallization of Co-containing NANOPERM-type alloys, Hyperfine Int. 205 (2012) 125-128.

9. Hasiak M., Miglierini M., Lukiewski M. and Kaleta J.: Microstructure, Magnetic Properties and Applications of Co-rich HITPERM-type Amorphous Alloys, IEEE Trans. Magn. 48 (2012) 1665-1668.

10. Bačík P., Ozdín D., Miglierini M., Kardošová P., Pentrák M., Haloda J.: Crystallochemical effects of heat treatment on Fe-dominant tourmalines from Dolni Bory (Czech Republic) and Vlachovo (Slovakia), Phys. Chem. Minerals 38 (2011) 599-611.

11. Miglierini M., Lančok A. and Kohout J.: Hyperfine fields in nanocrystalline Fe-Zr-B probed by ⁵⁷Fe nuclear magnetic resonance spectroscopy, Appl. Phys. Lett. 96 (2010) 211902.

12. Stankov S., Miglierini M., Chumakov A. I., Sergueev I., Yue Y. Z., Sepiol B., Svec P., Hu L. and Rüffer R.: Vibrational thermodynamics of NANOPERM nanocrystalline alloy from nuclear inelastic scattering, Phys. Rev. B 82 (2010) 144301.

13. Haehnel V., Fähler S., Schaaf P., Miglierini M., Mickel C., Schultz L. and Schlörb H.: Towards smooth and pure iron nanowires grown by electrodeposition in self-organized alumina membranes, Acta Materialia 58 (2010) 2330-2337.

14. Švec P., Miglierini M., Dekan J., Turčanová J., Vlasák G., Škorvánek I., Janičkovič D., Švec Sr. P.: Magnetic transactions in Hitperm-type Fe-Ni-Nb-B system, IEEE Trans. Magn. 46 (2010) 412-415.

15. Miglierini M., Lančok A. and Pavlovič M.: CEMS Studies of Structural Modifications of Metallic Glasses by Ion Bombardment, The Physics of Metals and Metallography 109 (2010) 469-474.

 

Spolupráca s domácimi pracoviskami:

1. Fyzikálny ústav SAV, Bratislava

2. Fakulta chemickej a potravinárskej technológie, STU v Bratislave

3. Lekárska fakulta, Univerzita Komenského, Bratislava

4. Prírodovedecká fakulta, Univerzita Komenského, Bratislava

5. Fakulta matematiky, fyziky a informatiky, Univerzita Komenského, Bratislava

6. Fakulta prírodných vied, Univerzita sv. Cyrila a Metoda, Trnava

7. Geologický ústav SAV, Bratislava

 

Spolupráca so zahraničnými pracoviskami:

1. Wroclaw University of Technology, Wroclaw, Poľsko

2. TU Ilmenau, Nemecko

3. Karlsruhe Institute of Technology, Eggenstein-Leopoldshafen, Nemecko

4. European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble, Francúzsko

5. Prírodovedecká fakulta, Palackého univerzita, Olomouc, Česká republika

6. Matematicko-fyzikálna fakulta, Univerzita Karlova, Praha, Česká republika

7. Ústav anorganickej chémie, Akadémia vied Českej republiky, Husinec-Řež, Česká republika

 

Fotografie:

Obr. 1: Mössbauerov spektrometer v transmisnom usporiadaní, meranie pri izbovej teplote: V popredí je scintilačný detektor, oproti nemu je v hnedom držiaku umiestnená meraná vzorka, držiak je uchytený na teleso pohybového zariadenia, ktoré zabezpečuje moduláciu žiarenia z rádionuklidu ⁵⁷Co.

Obr. 2: Celkový pohľad na Mössbauerov spektrometer, ktorý meria v transmisnej geometrii (TMS=Transmission Mössbauer Spectrometry) a súčasne je schopný detegovat konverzné elektróny (CEMS=Conversion Electron Mössbauer Spectrometry) alebo konverzné charakteristické žiarenie (CXMS=Conversion X-ray Mössbauer Spectrometry).

Obr. 3: Detail TMS/CEMS/CXMS Mössbauerovho spektrometra: Čierny valcový scintilačný detektor TMS je umiestnený v osi zväzku žiarenia, ktoré najskôr prechádza plynom plneným CEMS/CXMS detektorom, v ktorom sa nachádza meraná vzorka. Zdroj žiarenia je upevnený na pohybovom zariadení, ktoré je integrované s telesom CEMS/CXMS detektora. Je ho možné vidieť pod hnedým krytom predzosilňovača.