X-ray 결정학: X-ray 회절, 전자 빔 회절, 중성자빔 회절
1. 단결정과 다결정
단위포 한 개의 size: 2 Å = 0.2 nm = 2-10 m
결정립 한 개의 size: 20 μm = 20 x 10-6 m = 2 x 10-5 m
: 100,000 개의 원자가 한 방향으로 규칙적으로 놓여 있음
단결정 한 개의 size : 108 (1억)개의 원자가 한 방향으로 규칙적으로 놓여 있음
결정립. 결정립 내에서는, 원자의 배열이 똑같음.
원자들이 배열된 결 = 방위(Orientation). 따라서, 한 결정립의 방위는 하나임
방위가 다른 원자배열이 만나는 곳: 결정립 계(Grain boundary)
다결정 재료는 수 많은 단결정 결정립 + 결정립들의 경계인 결정립계(Grain boundary)로 구성되어 있음
2. 대칭(Symmetry)
대칭조작이란?: 조작을 가하기 전과 조작을 가한 후에 결정이나 분자의 형태가 동일한 조작
1) 거울대칭(Mirror symmetry)
2) 회전대칭(Rotation symmetry)
분자 AB2에는
1) 180도 회전대칭조작 (Rotation symmetry operation)
2) 거울대칭조작 (Mirror symmetry operation)이 존재함
1.2.3 점대칭조작
점대칭 조작(Point symmetry operation): 한 고정된 점(또는 축)에 대한 대칭조작
International Notation
Schoenflies Notation
1: 존재(Identity)
: 모든 결정과 분자들에 존재하는 최소한의 점대칭 조작
결정에는 1 대칭조작이 항상 존재
2, 3, 4, 6: 회전(Rotation) 또는 정상회전(Proper Rotation)
: 결정을 오른쪽 나사의 회전방향으로 360도/n 회전시킬 때 대칭을 만족 (n: 정수 2, 3, 4, 6)
+는 지면 위, -는 지면 아래를 뜻함
ex) 점대칭 조작 2
ex) 점대칭 조작 3, 4, 6
m: 반사(Reflection) 또는 거울(Mirror)
m·(x, y, z) = (-x, y, z) (mirror plane : x = 0)
: 한 거울면에서 좌우 반사대칭이 있음을 뜻함
거울대칭이 있는 물체들은 거울 면 사이와의 거리가 동일함
\(\overline{1}\): 반전(Inversion)
\(\overline{1}\)·(x, y, z) = (-x, -y, -z)
: 반전중앙(Inversion center)이라는 원점에 대하여 반전의 대칭이 성립함.
원 안의 콤마는 거울대칭을 뜻하며, 콤마가 있는 원과 없는 원은 지면을 거울 면으로 하는 대칭관계에 있음.
\(\overline{4}\), \(\overline{3}\), \(\overline{6}\): 반전회전(Improper rotation)
: 점대칭조작으로 4번의 90도 회전, 6번의 60도 회전, 6번의 120도 회전과
각 회전 후 회전 후 수평면에서 반사대칭이 한번씩 반복되는 점대칭 조작
ex) 점대칭 조작 \(\overline{4}\)
ex) 점 대칭 조작 \(\overline{3}\)
ex) 점 대칭 조작 \(\overline{6}\)
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