XRD intensity, peak 계산하기 브래그 법칙, 면간거리 구하기,

X-Ray의 x선 회절에 간단히 알아보도록 하겠습니다.

 

 

 

XRD는 위와 같은 그림으로 볼 수 있습니다. 왼쪽은 파장이 들어오는 곳이고 오른쪽은 파장이 나가는 쪽입니다.

X 선을 쏘이면 특정한 재료( Cu, w, 등)에서 특정한 파장을 냅니다. 그 파장이 Target 물질을 떄리고 회절되어서 나옵니다. 위의 그림을 보면 특정한 파장이 들어가 오른쪽으로 파장이 나오기 위해서는 보강간섭이 일어나야 됩니다. 

오른쪽 밖으로 나오지 않은 것은 상쇄간섭이 일어나기 때문입니다. 위의 그림을 보면 알겠지만 1차빔 보다 2차빔이

A-B-C만큼 거리가 늘어난 것을 알 수 있다. 즉 람다= 2dsin세타이다. 이를 만족해야 들어갔던 파장이 회절 되어서 나올 수 있다. 이것을 브래그 법칙이라고 한다.

 

 

위의 그림은 각 결정면에서의 intensity와 degree를 나타낸 것이다. 위의 peak의 그림은 2세타 = 2 아크sin(람다/2d)이다. 세타의 값만 알면 우리는 면간의 거리를 알 수 있다.

(111)면의 면간거리는 위의 식에 28degree를 넣으면 되고 (200)면에서 또한 이와 같은 방법으로 넣으면 된다.

 

예를들어

NaK이 들어가 있다고 하자. Na 0.9 K 0.1, Na 0.8 K 0.2

K는 Na 보다 껍질 수가 많기 때문에 K양이 많이 들어가 있을 수록 면간거리는 넓어진다.

 2세타 = 2 아크sin(람다/2d) 면간거리가 커질수록 세타가 작아짐

위의 그래프를 다시 0.1일때와 0.2일때를 비교하면 0.2가 되면 peak가 왼쪽으로 간다.

 

degree에는 값이 있지만 intensity에는 왜 수치가 없을까?

그 이유는 바로 장비마다의 전압등 설정해주는 것이 다 다르기 때문에 peak를

정확하게 나타낼 수 없고 상대적으로 나타낸다.