Proj.4 X-ray diffraction of powders Introduction X-ray diffraction 병원에서 진단 장비로 널리 이용 과학에서 고체의 성분, 구조를 조사하는데 널리 이용 본 프로젝트 X-ray 회절 실험 이해 분말 시편들의 각도에 따른 x-ray diffraction 강도 측정 Lattice 구조 및 lattice constant 결정 Unit cell의 원자 수 결정 물성측정 및 실습

Proj.4 X-ray diffraction of powders 이론 X-ray ? 3x1016 ~ 3x1019 진동수의 전자기파 에너지: 120 eV ~ 120 keV 파장: 0.01 ~ 10 nm 1895년 W.C Roentgen이 발견, 1회 노벨상 수상 http://en.wikipedia.org/ 물성측정 및 실습

Proj.4 X-ray diffraction of powders 이론 X-ray 발생원리 음극선관에서 높은 운동에너지의 전자를 발생 양극의 금속 타켓에 충돌 시 발생 bremsstrahlung radiation + Characteristic radiation http://en.wikipedia.org/ 물성측정 및 실습

Proj.4 X-ray diffraction of powders 이론 금속이 발생하는 X-ray 스펙트럼 Bremsstrahlung radiation + Characteristic radiation Discrete spectrum Continuous spectrum http://en.wikipedia.org/ 물성측정 및 실습

Proj.4 X-ray diffraction of powders 이론 금속 종류별 characteristic radiation 스펙트럼 Target Kβ₁ Kβ₂ Kα₂ Fe 0.17566 0.17442 0.193604 0.193998 Co 0.162079 0.160891 0.178897 0.179285 Ni 0.15001 0.14886 0.165791 0.166175 Cu 0.139222 0.138109 0.154056 0.154439 Zr 0.070173 0.068993 0.078593 0.079015 Mo 0.063229 0.062099 0.070930 0.071359 물성측정 및 실습

Proj.4 X-ray diffraction of powders 이론 X-ray 검출 Geiger-Müller counter X-ray가 gas로 채워진 관으로 들어오면 gas를 이온화 시켜서 전류가 흐르게 된다 전류를 측정하여 X-ray 광자의 에너지와 개수를 측정 물성측정 및 실습

Proj.4 X-ray diffraction of powders 이론 Crystal structure Unit cell의 반복 Atomic positions (u,v,w)=(x,y,z)/a Miller indices (h, k, l) Lattice에서 원자 면을 표현 물성측정 및 실습

Proj.4 X-ray diffraction of powders 이론 격자에서 X-ray 회절 특정 각도에선 특정 파장에서만 보강간섭 Brag condition 특정 파장에선 특정 각도에서만 보강간섭 Cubic 경우: 물성측정 및 실습

Proj.4 X-ray diffraction of powders 이론 실제 격자에서의 보강간섭은 unit cell내 모든 원자들이 산란하는 X-선의 위상 부분인 structure factor에 의해 제한 됨 상쇄 간섭 보강 간섭 물성측정 및 실습

Proj.4 X-ray diffraction of powders 이론 Simple cubic 모든 h,k,l에 대해 BCC (h+k+l) 이 짝수 경우 (h+k+l) 이 홀수 경우 FCC (단 원자) h, k, l이 모두 짝수 또는 홀수 경우 h, k, l이 짝수 홀수 섞인 경우 FCC (두 원자) h, k, l이 모두 짝수 또는 홀수 경우 중에서 (h+k+l)가 홀수가 되는 경우 원자의 종류에 따라 보강간섭이 약하거나 나타나지 않음 (예: 1,1,1 경우, 3,1,1 경우) 물성측정 및 실습

Proj.4 X-ray diffraction of powders 실험 시편: 고체 파우더 KCl or NaCl: FCC 경우 물성측정 및 실습

Proj.4 X-ray diffraction of powders 실험 X-ray diffractometer Cu의 선 이용: 154.18 pm 각도를 바꾸면서 초당 산란된 x-선 광자의 개수 측정 물성측정 및 실습

Proj.4 X-ray diffraction of powders 분석 KCl이 FCC 인지 , BCC 구조인지 분석 실험 결과로부터 lattice constant를 결정 , 문헌 값과 비교 물성측정 및 실습