X- 선 회절 원리 :
X- 선 회절 (XRD)은 결정질 물질의 원자 및 분자 구조를 결정하는 데 사용되는 강력한 기술입니다. 그것은 결정 격자 내의 원자의 전자 구름과 X- 선의 상호 작용에 의존합니다. 기본 원칙은 다음과 같습니다.
1. X- 레이의 파도와 같은 특성 :
* X- 선은 0.1 내지 10 나노 미터 범위의 파장을 갖는 전자기 방사선이다.
* 그들은 파도와 같은 특성을 나타내며 결정 격자의 원자와 같이 규칙적으로 간격을 둔 물체와 상호 작용할 때 회절을 겪을 수 있습니다.
2. 회절 패턴 :
* X- 선이 결정질 물질을 통과하면 각 원자를 둘러싼 전자에 의해 흩어집니다.
* 흩어진 파도는 서로를 방해하여 탐지기에 회절 패턴을 만듭니다.
*이 패턴은 밝은 반점 (피크)과 어두운 영역 (트로프)으로 구성되며, 이는 결정 구조 및 방향에 특화되어 있습니다.
3. 브래그의 법칙 :
* Bragg의 법칙은 입사각 (θ), X- 선 (λ)의 파장 및 크리스탈 격자에서 원자 평면 (D) 사이의 간격 사이의 관계를 설명합니다.
nλ =2d sinθ
* 여기서 'n'은 회절 순서를 나타내는 정수입니다.
*이 법은 건설적인 간섭이 발생하는 각도를 예측하여 회절 패턴에서 관측 된 피크를 초래합니다.
4. 상호 격자 :
* 회절 패턴은 결정의 상호적 인 격자와 관련이 있으며, 이는 상호 공간에서 결정 구조의 수학적 표현이다.
* 회절 패턴의 피크 위치는 상호 격자의 점에 해당합니다.
5. 회절 데이터 분석 :
* 회절 패턴을 분석하여 과학자들은 다음을 결정할 수 있습니다.
* 단위 세포 치수 (a, b, c, α, β, γ)
* 단위 셀 내에서 원자의 배열 (공간 그룹)
* 단위 셀 내의 원자 위치 (원자 좌표)
* 결정 구조의 결함 또는 불순물의 존재
X- 선 회절의 주요 응용 :
* 재료 특성 : 결정 구조, 상 식별 및 다형성 결정.
* 결정학 : 분자 및 단백질의 원자 구조를 해결합니다.
* 스트레스 분석 : 재료의 잔류 응력 수준 결정.
* 분말 회절 : 복잡한 혼합물에서 결정 상을 식별하고 정량화합니다.
* 박막 분석 : 박막의 구조와 두께 결정.
요약하면, X- 선 회절은 결정질 물질의 원자 및 분자 구조를 이해하기위한 강력한 도구입니다. X- 선의 파도와 같은 특성을 활용하고 Bragg의 법칙을 적용함으로써 회절 패턴을 분석하여 재료의 배열 및 특성에 대한 귀중한 정보를 얻을 수 있습니다. .
