[기기분석실험]XRD - Hanawalt method

소개

X선 회절분석에 대해 알아보고 실험을 통해 익혀보는 레포트입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 방법
4. 주의 사항
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 자료

본문내용

1. 실험 목적
1.1. X선 회절분석에 대해 알아보고 실험을 통해 익힌다.

1.1. X-선
X-선의 본질은 빛, 라디오파와 함께 파장이 각기 다른 전자기파에 속한다. X-선은 뢴트겐에 의해 발견된 후 물질의 내부를 밝히는데 있어 단순한 X-선의 투과력에 의한 ㎝ 정도의 해상력에 국한하는 'Radiography' 뿐만 아니라 원자구조 수준의 Å(m)정도의 물질의 내부구조를 밝히는데 이용될 수 있다는 소위 “Xray diffraction(XRD)" 현상이 확립된 것은 독일의 Laue에 의한 X-선 회절실험이 성공한 이후이며 이것은 또한 X-선의 파동성과 결정내의 원자의 규칙적인 배열을 동시에 입증한 계기가 되기도 하였다.

1.2. XRD의 발견
X선 회절(X ray diffraction, XRD)을 이용하여 결정격자를 통과한 X선의 회절을 나타낸 영상 또는 시료내 결정상의 특정면에 의해서 회절된 X선(라우에 점 무늬)을 읽어 재료의 면간거리를 측정, 그 결정상이 무엇인지를 측정할 수 있다. 1912년 Laue가 이 현상을 발견하여 X선이 사실은 파장이 짧은 전자기파라는 것을 밝혔다. 거꾸로 이 현상을 이용해 물질의 결정 구조를 조사하는 것이 가능하다. 이러한 X선 회절의 결과를 해석해 결정 내부의 원자가 어떤 배열을 하고 있는가를 밝히는 방법을 'X선 결정구조해석' 또는 'X선 회절법'이라 한다. 한편 Laue에 의한 X-선 회절실험결과를 같은 해 영국의 Bragg는 훌륭하게 이를 다시 다른 각도에서 해석하였고 Laue가 사용했던 수식보다 더욱 간단한 수식으로 회절에 필요한 조건을 Bragg's Law로 나타내었으며 이 X-선 회절 현상을 이용하여 각종물질의 결정구조를 밝히는 일에 성공하였다.

1.1. X선 회절(XRD)
고속의 전자가 target 원자와 충돌하여 발생 시킨 특성 X선을 사용하여 시료를 분석하는 장치를 말한다. XRD에 사용 되는 특성 X선은 입사되는 고속의 전자가 target 원자의 내각 전자를 여기 시키면 외각의 전자가 내각에 있는 빈자리를 채울 때 전이된 전자의 에너지 준위 차이만큼의 에너지를 가지는 X-선을 의미한다.

참고자료

· X선회절 제3판, 고은택譯, 진샘미디어, 2001
· X선회절의 기초, 한명희著, 동명사, 1996
· 결정학 개론, 정수진, 반도출판사, 1997
· 고분자의 구조와 형태학, 이석현 지음, 민음사, 1992
· 고체 물리학, 김형국등 편저, 청문각, 1991
· 결정학개론, 정수진, 피어슨에듀케이션코리아, 2001년
· X선 회절의 응용, 박영한, 단국대학교출판부, 2003년
· Introduction to X-ray powder diffractometry, Ron Jenkins, Wiley, 1996