재료실험 - 재료구조분석 XRD

소개글

재료실험 - 재료구조분석 XRD에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. XRD 분석을 통해 알 수 있는 것---------------------------p.1

2. 시편의 회절 피크를 통한 구조분석 및 면간 거리 측정----------p.2

3. JCPDS 카드를 이용하여 측정한 박막 시편의 우선방위 및 결정립 크기 측정-----------p.5

4. 모노크로메이터가 없을 경우에 측정시 발생할 수 있는 현상-------p.5

본문내용

위는 (200)이다.
X-선 회절패턴의 회절피크의 강도 폭 넓이를 이용하여 결정입자의 크기(apparent crystallite size)를 구할 수 있다. 다음의 식을 이용한다.
D _{hkl} = {K lambda } over {beta `cos theta }
Dhkl은 결정면 (hkl)에 수직인 방향으로의 결정입자크기, K는 비례상수, = X-선의 특성 파장, 는 회절피크의 강도곡선의 반가폭(radian), 그리고 는 Bragg 각을 의미한다. (반가폭을 정할때는 background 제외하고 정하였다. origin의 baseline 이용)
(200)에 수직인 방향으로의 결정입자크기를 구해보면 K=0.9 , =43.3419 /2 , =1.540562 이고
beta =( {43.9988482 DEG -42.7637655 DEG } over {2} )( {pi } over {180} )
를 위식에 대입한다. 그 계산결과는
D _{200} =138.4245224 CDOTS SIMEQ 138.425 ANGSTROM
이다.
4. 모노크로메이터가 없을 경우에 측정시 발생할 수 있는 현상
모노크로메이터는 단결정면의 회절을 이용하여 회절 빔을 단색화 시키는 장치이다. 강도가 감소하기는 하지만 모노크로메이터는 K 선만 회절 시키므로 K 필터가 필요하지 않으며, 시료에서 발생하는 background X-선 즉 형광 X-선, 비간섭성 산란 X-선 등을 제거시킨다. 예를 들면, 강시료 또는 철분이 많은 재료를 일반적인 회절장치에서 Cu X-선으로 측정하면 형광 Fe K X-선에 의한 백그라운드가 지나치게 높아진다. 그러나 모노크로메이터를 사용하여 CuKa만을 반사하도록 한다면 FeK , FeK 는 카운터에 들어오지 않으므로 background는 실제로 0으로 까지 감소한다. 박막측정에서도 모노크로메이터의 역할은 중요하며 sharp한 peak 를 얻는데 도움을 준다. 최근의 거의 모든 XRD 장비는 모노크로메이터를 이용하는 추세이며 고분해능 XRD 같은 경우는 입사빔 쪽에 단결정을 설치하여 처음부터 K 선만이 시료에 입사하게 하기도 한다.
5. 참조
1. http://phys.kookmin.ac.kr/~xray/xrd/xrd.html
2. http://xrd.kaist.ac.kr
3. X-Ray Diffraction A practical Approach , C Suryanarayana and M. Grant Norton

키워드

재료실험,   재료구조분석,   xrd,   결정구조,   jcpds,   결정립크기,   모노크로메이터,   격자상수