XRD실험결과보고서 (Si)

소개글

다결정 분말시료에 X-선(mono-energetic, collimated beam)을 조사하면, 결정형 방향에 따라 회절이 일어난다. X-선 detector를 일정한 속도로 시료 주위로 회전시키면 결정의 격자간격(Crystal lattice spacing)에 일치하는 일련의 회절 peak들이 얻어진다. 이 회절 peak를 기존 물질의 회절 peak와 비교함으로써 결정상(phase)을 확인하거나 결정의 구조를 분석할 수 있다. 이번 실험을 통해 XRD의 원리와 사용방법을 익히고 분석법에 대해 알아보도록 하자.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법
4. 측정
5. 결과및 비고
6. 결론
7. 참고문헌

본문내용

[1] 실험 목적
다결정 분말시료에 X-선(mono-energetic, collimated beam)을 조사하면, 결정형 방향에 따라 회절이 일어난다. X-선 detector를 일정한 속도로 시료 주위로 회전시키면 결정의 격자간격(Crystal lattice spacing)에 일치하는 일련의 회절 peak들이 얻어진다. 이 회절 peak를 기존 물질의 회절 peak와 비교함으로써 결정상(phase)을 확인하거나 결정의 구조를 분석할 수 있다. 이번 실험을 통해 XRD의 원리와 사용방법을 익히고 분석법에 대해 알아보도록 하자.

[2] 실험 이론
X-선은 고속의 전자가 무거운 원소의 원자에 충돌할 때 발생한다. 가열된 음극 filament로부터 나온 열전자는 양극표적을 향해서 가속된다. 이때 전자의 종속도 는 전자가 얻은 운동에너지가 전기장에 의해서 전자에 한 일 eV와 같다고 놓음으로써 계산할 수 있다.
(1)(2)(e : 전하, m : 전자질량, v : 전자속도, V : 양극간 전압)
이 전자의 운동에너지는 충돌시 대부분 열로 전환되어지며 단지 1 % 미만의 에너지만이 X-선을 발생시키는데 이용된다. 양극의 역할을 하는 Target Material(표적)로는 보통 Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, W등이 사용된다.

표적에 도달한 고속의 전자는 원자핵의 coulomb장에 의해서 강하게 굴곡되어 저지당한다. 이 때 전자의 운동에너지 중 일부가 전자기파의 형으로 방사하는데 이것이 X-선이다. 이 X-선은 보통 연속적인 파장을 가지고 있기 때문에 연속 X-선 혹은 제동 X-선(bremsstrahlung)이라 한다. 한편 운동에너지의 일부는 표적원자의 궤도전자를 쫓아내든지 아니면 높은 준위로 들뜨게 함으로써 에너지를 잃는다. 이때도 높은 궤도로부터 낮은 궤도로 전자가 떨어지면서 X-선

참고 자료

1.재료연구정보센터 www.icm.re.kr
2.무기결정구조 데이터베이스 http://icsd.kisti.re.kr
3.B.D.CULLITY(X선회절 3rd). ITC, 2003
4.박영한저(X선회절의 응용). 서울, 단국대학교 출판부, 2003