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과학

EXAFS

EXAFS과학
영문명
Extended X-ray absorption fine structure
관련 방법
X선 흡수 분광법
대상 영역
흡수단보다 높은 에너지
주요 정보
원자 간 거리와 배위 환경
EXAFS는 X선 흡수단보다 높은 에너지 영역에서 나타나는 흡수 미세구조다. 흡수 원자에서 방출된 광전자의 주변 원자 산란을 이용해 원자 사이 거리와 배위수 등 국소 구조 정보를 분석한다.

흡수 곡선에 남는 진동

흡수단 위의 에너지를 살피면 매끄러운 배경에 작은 진동 구조가 더해져 나타날 수 있다. 이 진동은 주변 원자에 산란된 광전자의 기여와 관련된다. 단순한 기기 잡음으로 지워 버리면 원자 주변 환경에 관한 정보를 잃을 수 있다.

주변 원자의 기여

주변 원자의 종류와 거리, 수는 광전자 산란의 크기와 위상에 영향을 준다. EXAFS 해석은 이러한 성분을 모형과 연결해 국소 구조의 매개변수를 추정한다. 시료 전체에 있는 모든 원자의 위치를 직접 찍는 영상법과는 다른 접근이다.

거리와 무질서를 함께 다룬다

분석 모형에는 원자 간 거리뿐 아니라 거리의 퍼짐을 나타내는 항도 들어간다. 이 퍼짐에는 열적 운동과 정적인 구조 불균일성이 함께 기여할 수 있다. 따라서 진동 신호가 약해졌다는 사실만으로 주변 원자의 수가 줄었다고 단정할 수는 없다.

변환 그래프의 봉우리

EXAFS를 푸리에 변환해 거리와 관련된 표현으로 살필 수 있지만, 봉우리 위치가 곧 보정 없이 실제 원자 간 거리와 일치하는 것은 아니다. 산란 위상이 위치를 이동시키기 때문이다. 실제 구조값은 산란 모형과 위상 등을 고려한 분석으로 해석해야 한다.

관련 문서

X선 흡수 분광법 / X선 / 광전 효과 / 전자 / 원자 / 푸리에 변환 적외선 분광법 / 분광학 / 결정