Naše oddělení se o počátku věnuje výzkumu struktury materiálů pomocí difrakce rentgenového záření, rozptylu neutronů či synchrotronového záření.
Krystalografie, struktura materiálů
Moderní krystalografie se
zabývá studiem struktury krystalických látek na atomární úrovni
(krystalovou strukturou), metodikou tohoto studia i vztahem struktury a vlastností. Jedná se o typicky interdisciplinární obor, který zasahuje od
fyziky do chemie a biologie a také do materiálových věd. Při vývoji
nových materiálů může důležitou roli hrát i tzv. reálná struktura, pod
čímž si můžeme představit různé strukturní defekty v pravidelné
krystalické struktuře, ale u polykrystalických materiálů tam patří tam i tzv. textura či zbytková napětí, velikosti krystalitů a jejich
distribuce.
Základní technikou pro určení krystalové struktury je rentgenová, neutronová a elektronová difrakce. Jakmile je známa struktura na atomární úrovni, je možné vypočítat vlastnosti materiálu, například jeho pevnost, tažnost a elektrickou a tepelnou vodivost.
Aplikace
Poznatky získané analýzou struktury lze využít k vývoji nových materiálů s požadovanými vlastnostmi nebo ke zlepšení vlastností stávajících materiálů. Například díky pochopení způsobu uspořádání atomů v materiálu je možné navrhnout materiály, které jsou pevnější, tvárnější nebo mají jiné požadované vlastnosti.
Výzkum struktury materiálů slouží také k pochopení chování materiálů za extrémních podmínek, jako jsou vysoké teploty a tlaky. Tyto znalosti jsou důležité pro vývoj nových technologií.