합성한 CeO2의 X-ray 기기를 이용한 분석

Abstract
본 연구는 이전 실험에서 합성한 CeO2 결정에 반사된 X선을 다양한 발생각도(varying angles of incidence)에서 측정하고 Bragg 법칙의 원리를 이용하였다. 또한, X선 Diffraction을 사용하여 결정구조를 조사하고 밀러지수(Miller index) 표기법을 사용하여 격자 상수(lattice constants)를 추정한다. 밀러지수왿� 회절 패턴(diffraction patterns)의 해성은 결정구조를 분석하고 격자 배열을 예측하는 것에 이용된다. 본 연구를 통해, X선 회절을 이용하여 결정구조를 분석하는 방법을 수행하며, CeO2가 제대로 합성이 되었는지 확인한다.

Background Theory
1. Introduction
X선 회절은 물질의 결정구조(crystalline structure)왿� 격자 파라미터(lattice parameter)에 대한 것을 결정하는 데 사용할 수 있다. 이러한 정보는 분석 대상 물질을 식별하는 데 쓰인다. 주기율표의 각 금속 원소는 상온에서 격자구조왿� 파라미터의 고유한 성질을 지니고 있다.
X선 빔(X-ray beam)이 금속 결정(metallic crystal)을 향하면 원자에 부딪혀 2가지 유형의 X선, 백색 X선(연속 X선) 또는 특성 X선을 생성한다. 연속 X선이 광범위한 파장을 포함하여 이 실험에는 관심을 두지 않아도 된다. 특성 X선은 입사 X선에 맞은 원자의 내부 겁질에서 전자가 방출되면서 발생한다. 바깥껍질 전자가 움직여 안쪽껍질에서 빈 공간을 채우면 X선 광자(photon) 형태의 에너지가 방출되다.
Bragg의 법칙은 특성 X선 패턴에서 결정 파라미터(crystal parameters)를 결정(determine)하는 데 사용된다. 결정에 쏘는 X선은 결정 격자 안의 원자 사이 공간과 유사한 길이의 파장을 갖는다. Bragg’s Law는 원자로 구성된 결정 격자를 고려하여 유도할 수 있다.