XRD 분석 (A+)

XRD란? X선을 결정에 부딪히게 하면 그 중 일부는 회절을 일으키는 것.

1. XRD 실험목적
- X선을 결정에 부딪히게 하면 그 중 일부는 회절을 일으키고 그 회절각과 강도는 물질구조상 고유한 것으로서 이 회절 X선을 이용하여 시료에 함유된 결정성 물질의 종류왿� 양에 관계되는 정보를 알 수 있다. 이왿� 같이 결정성 물질의 구조에 관한 정보를 얻기 위한 분석방법이 X선 회절법이다.

2. X선(X-Rays)의 유래
- 약 100년 전 1895년 독일의 물리학자 Roentgen(뢴트겐) 물체의 내부를 밝히는데 있어 단순한 X선(X-Rays)의 투과력에 의한 Radiography 용도로 사용.
1912년 독일의 Laue에의해 결정은 그의 면 간격(원자왿� 원자 사이의 간격) 정도의 파장을 가진 X선(X-Rays)을 쪼이면 반사한다는 X선(X-Rays) 회절(Diffraction)실험이 성공하여, X선(X-Rays)의 파동성과 결정내 원자의 규칙적인 배열을 동시에 입증한 계기가 되었다.
영국의 Bragg는 이를 다른 각도로 해석하여 Laue가 사용했던 수식보다 더욱 간단한 수식으로 회절에 필요한 조건을 Bragg`s law (2 d Sin q = n l) 로 나타내었으며 이 X선회절(X-Ray Diffraction)현상을 이용하여 각종물질의 결정구조를 밝히는데 성공하였다.

3. XRD분석의 원리
- 그림1과 같이 임의의 결정이고 원자가 간격 d를 가지고 평행한 격자면 A, B, C...... 로 배열되어 있을 때 이결정에 파장 λ인 X선을 입사각 θ로 조사하면, X선은 원자에 의해 모든 방향으로 산란된다. 산란된 X선의 행로차 P 'RP"이 입사 X선 파장의 정수배로 된 X선은 간섭효과에 의해 강해진다. 이 현상을 회절현상이라 하고, 이렇게 하여 발생된 X선을 회절 X선이라 부른다. 회절현상이 발생하는 경우 입사 X선의 파장 λ 및 입사각 θ왿� 격자면 간격 d 사이에는 다음과 같은 관계가 성립된다.