Versuche

1. Kernmagnetische Resonanz
2. Optisches Pumpen
3. Dopplerfreie Rb-Sättigungsspektroskopie
4. Elektro- und Photolumineszenz


5. Rotations-Schwingungsspektren von Molekülen
6. Gitterschwingungen und Effekte freier Ladungsträger in Festkörpern
7. Raman-Spektroskopie an Festkörpern


8. Zeeman-Effekt
9. Hochauflösende Gammaspektroskopie mit dem Ge-Halbleiter-Detektor
10. Alpha-Teilchen-Spektroskopie mit einem Halbleiterdetektor


11. Röntgenbeugung (XRD)
12. Massenspektrometrie von Gasen und einfachen organischen Molekülen
13. Hall-Effekt und elektrische Leitfähigkeit


14. Optische Spektroskopie an Farbzentren und Molekülen
15. Franck-Hertz-Versuch
16. Flussquantisierung in supraleitenden Ringen: Experimente mit einem DC-SQUID


17. Elektronen-Paramagnetische Resonanz
18. Untersuchung von Festkörperoberflächen mit dem Raster-Tunnel-Mikroskop
19. Untersuchung von Festkörperoberflächen mit dem Raster-Kraft-Mikroskop

 

Röntgenbeugung (XRD)

Betreuer: Prof. Dr. Michael Lorenz


Im Praktikumsversuch Röntgenbeugung werden polykristalline Massiv- und Pulverproben sowie epitaktische Dünnfilmproben mit einem PHILIPS X'pert Diffraktometer untersucht.
Da die Wellenlänge der verwendeten Röntgenstrahlung im Bereich typischer Atomabstände in Festkörpern von wenigen Ångström (= 0,1 nm) liegt, eignen sich periodische Atomanordnungen in Kristallgittern hervorragend für Beugungs- bzw. Streuexperimente. Daher hat sich die Röntgenbeugung (X-ray diffraction XRD) zu einer in Forschung und Industrie weit verbreiteten Strukturanalysemethode entwickelt. Hervorzuheben ist die sehr hohe Genauigkeit bei der Bestimmung von Atomabständen bzw. Gitterparametern. Lehrinhalt des Versuches ist zunächst die Erzeugung und die Sicherheitsaspekte bei der Nutzung von Röntgenstrahlung. Die emittierten charakteristischen Röntgenlinien werden auf die Elektronenstruktur der Atome des Anodenmaterials zurückgeführt, wobei hier unmittelbar quantenmechanische Phänomene wie die Spin-Bahn-Kopplung anschaulich sichtbar sind. Weiter sind das Verständnis grundlegender Begriffe wie Achsen- und Kristallsysteme, Millersche Indizes, reziprokes Gitter sowie Genauigkeit und Fehler bei Goniometermessungen Ziel dieses Versuches.

Wesentliche Aufgaben sind:
Bestimmung der Gitterkonstanten eines polykristallinen kubischen und eines hexagonalen Massivmaterials, die Analyse von heteroepitaktischen Dünnfilmproben aus einer dünnen ZnO- Schicht gewachsen auf Saphir-Einkristall-Substraten unterschiedlicher kristallografischer Orientierung, und die Präparation und Phasenanalyse einer unbekannten oxidischen Pulverprobe.



Versuchsunterlagen