ЛАБОРАТОРІЯ Х-ПРОМЕНЕВОГО СТРУКТУРНОГО АНАЛІЗУ
В лабораторії проводиться аналіз кристалічної структури монокристалічних, полікристалічних та нанорозмірних матеріалів.
Роботи в лабораторії проводяться як в рамках виконання наукових програм Міністерства освіти і науки України та міжнародних проектів, так і для виконання внутрішньоуніверситетських досліджень аспірантів і докторантів, студентських науково-дослідних робіт та забезпечення навчального процесу.
Започаткована лабораторія на початку 80-х років ХХ століття як одна з основних частин науково-дослідного сектору Івано-Франківського державного педагогічного інституту імені Василя Стефаника. Лабораторія швидко розвивалася, освоюючи нові методики високопрецизійних вимірювань параметрів кристалічної структури, як полікристалічних, так і монокристалічних матеріалів та гетероструктур. Комплекс робіт, пов’язаний з трансформацією кристалічної структури ферит-гранатових плівок імплантованих різними іонами у широкому діапазоні енергій та флюенсів, виконаний під керівництвом член-кореспондента НАН України, д.ф.-м.н., професора Остафійчука Б.К., є однією з фундаментальних частин сучасної фізики.
В лабораторії використовуються дифрактометри типу ДРОН з гоніометрами обладнаним кроковими двигунами та повністю автоматизованим за допомогою ПК процесом управління та виведенням інформації, а використання високотемпературної приставки УРВТ-2000 дає можливість проводити структурні дослідження матеріалів в широкому температурному інтервалі.
З 2021 року працює також Х-променевий дифрактометр Shimadzu XRD-7000, що дав можливість збільшити точність вимірювань.
Аналіз полікристалічних та нанорозмірних матеріалів
Окрім традиційного якісного та кількісного фазового аналізу, в лабораторії проводяться унікальні експерименти по дослідженню “in situ” фазової стабільності катодних матеріалів на основі нанодисперсних оксидів Ti, Si, Cu, Mg в процесі інтеркаляції іонами лужних металів. Висока точність аналізу забезпечується застосуванням спеціалізованого програмного забезпечення (Powder Cell, FullProf тощо), так і розробленого в лабораторії. Лабораторія має доступ до кристалографічної бази даних Fiz/Nist, Карлсруе, Німеччина. Обладнання та методики дозволяють здійснювати комплексне дослідження параметрів мікроструктури полікристалічних матеріалів (розмір блоків когерентного розсіювання, мікронапруги, дослідження текстур та ін.).
Аналіз монокристалів та шаруватих і іонно-імплантованих матеріалів
В лабораторії проводяться дослідження монокристалів та плівок після різного роду їх поверхневої обробки (іонного опромінення, постімплантаційного пічного та лазерного відпалу і т. п.). Розроблені методики відновлення інформації про локальні зміни кристалічної структури в приповерхневих шарах монокристалів та плівок після вище вказаної їх модифікації, а також методика оцінки однозначності одержаних результатів. Використання високотемпературної приставки дає можливість отримувати дані про енергії активації процесу відпалу радіаційних дефектів у монокристалах різних типів.
Для аналізу дифрактограм в лабораторії розроблено програмне забезпечення для моделювання дифракції Х-променів за різними теоретичними підходами (узагальнена динамічна теорія, статистична динамічна теорія, динамічна теорія на основі рівнянь Такагі-Топена, кінематична теорія). Також розроблено нові алгоритми та методи розшифровки експериментальних кривих дифракційного відбивання шляхом розв’язку прямої та оберненої задач дифракції, що дає можливість проведення ідентифікації основних типів ростових та радіаційних дефектів кристалічної структури, та визначення їх кількісних характеристик (розміру, концентрації, орієнтації), а також зміни даних параметрів з часом.