Centrum Mikroskopii Elektronowej dla Inżynierii Materiałowej

Centrum Mikroskopii Elektronowej dla Inżynierii Materiałowej (CME) jest jednostką działającą w ramach Wydziału Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Centrum specjalizuje się w zaawansowanych technikach mikroskopii elektronowej, w tym skaningowej i transmisyjnej. CME wyposażone jest w nowoczesny sprzęt umożliwiający precyzyjne obserwacje strukturalne na poziomie nanometrów. Działa w obszarze badań naukowych, wspierając zarówno projekty naukowe, jak i przemysłowe. Dzięki dostępowi do zaawansowanej aparatury Centrum Mikroskopii Elektronowej jest ważnym ogniwem w rozwoju wiedzy z zakresu nauk technicznych i biomedycznych. Tematyka badawcza realizowana w ramach grupy związana jest z wykorzystaniem zaawansowanych metod i technik mikroskopowych (LM, SEM i TEM) w badaniach strukturalnych materiałów konstrukcyjnych i obejmuje głównie zagadnienia takie jak: 1. Ilościowa charakteryzacja mikrostruktury materiałów metodami analitycznej mikroskopii elektronowej, także w skali atomowej: - Analiza mikrostruktury i pomiar parametrów mikrostruktury z wykorzystaniem różnych metod obrazowania i metod dyfrakcyjnych. - Analiza mikrostruktury z rozdzielczością w skali atomowej z wykorzystaniem obrazów STEM-HAADF z korekcją aberracji sferycznej. 2. Mapy orientacji i mapy fazowe w nanoobszarach: - Analiza dyfrakcyjna: Selektywna dyfrakcja elektronów (SAED); Dyfrakcja zbieżnej wiązki (CBED); Mikro- i nanodyfrakcja (μD, NBD). Precesja dyfrakcji elektronów (PED). - Identyfikacja faz w materiałach wielofazowych i wielowarstwowych metodami dyfrakcyjnymi i spektroskopowymi wspomaganymi programami komputerowymi. - Wysokorozdzielcza mikroskopia elektronowa (HRTEM). 3. Analiza składu chemicznego faz (jakościowa i ilościowa) metodami spektroskopowymi: - Energii charakterystycznego promieniowania rentgenowskiego (EDX) wraz z możliwością zbierania map rozmieszczenia pierwiastków w skali atomowej. - Spektrometria strat energii elektronów (EELS). - Mapy rozmieszczenia pierwiastków z wykorzystaniem filtra energii elektronów (EFTEM). 4. Analiza struktury elektronowej w nanoobszarach metodą obrazowania spektralnego EELS: - Mapy stanów wiązania i utlenienia. - Mapy szczytów rezonansu plazmonowego (zarówno powierzchniowego i objętościowego). 5. Przemiany fazowe i interakcji międzyfazowe w nanomateriałach: - Wpływ wymiaru na właściwości termodynamiczne nanomateriałów - Kinetyka przemian fazowych w parach eutektycznych - Diagramy fazowe nanocząstek stopów binarnych - Procesy dyfuzyjne w układach nanometrycznych - Kinetyka krystalizacji amorficznych warstw indukowana metalem (metal-induced crystallization). - Morfologia wieloskładnikowych nanocząstek. - Metastabilne fazy w nanomateriałach: wytworzenie i stabilność temperaturowa. - Zwilżalność w układach nanometrycznych. 6. Tomografia elektronowa (HAADF, EFTEM, EDX) i tomografia FIB-SEM do rekonstrukcji trójwymiarowych obrazów mikro- i nanostruktury materiałów, metrologia. - Zastosowanie uczenia maszynowego oraz sztucznej inteligencji w tomografii oraz mikroskopii elektronowej.

Transmisyjny mikroskop elektronowy (TEM) Tecnai TF 20 X-TWIN (FEI)

Laboratorium preparatyki , A2 pok.17H

Laboratorium mikroskopii transmisyjnej i skaningowej, A2 pok.9

Laboratorium FIB-SEM, A2 pok. 13B

W kierunku rozwoju nowych funkcjonalnych nanomateriałów: Ustalenie zależności wytwarzanie-struktura-właściwości dla pojedynczych nanocząstek stopów binarnych (UMO-2021/43/B/ST5/00320)

Kinetyka zjawisk na granicy metal-półprzewodnik w nanowarstwach: badania in situ w wysokorozdzielczym transmisyjnym mikroskopie elektronowym (UMO-2016/23/B/ST8/00537)

Wsparcie nauki i technologii przez europejską mikroskopię elektronową (823717)

Centrum Mikroskopii Elektronowej dla Inżynierii Materiałowej (CEM) współpracuje z 46 ośrodkami naukowymi z 18 krajów. Główny nurt to współpraca w ramach umów bilateralnych oraz współpraca w ramach projektów realizowanych w ramach 6 i 7 Programu Ramowego Unii Europejskiej oraz Horyzont 2020 jak również Wspólnoty Wiedzy i Innowacji (EIT KIC).