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과학

X선 흡수 분광법

X선 흡수 분광법과학
영문명
X-ray absorption spectroscopy
약칭
XAS
변화시키는 양
입사 X선 에너지
주요 정보
전자 상태와 국소 원자 구조
X선 흡수 분광법은 입사 X선의 에너지를 바꾸며 시료의 흡수 변화를 측정하는 방법이다. XAS라고 줄여 부르며, 선택한 원소의 전자 상태와 주변 원자 배열에 관한 정보를 얻는 데 활용한다.

원소의 흡수단을 선택한다

특정 원소의 내각 전자와 관련된 흡수단 부근을 조사하면 그 원소를 중심으로 한 정보를 얻을 수 있다. 혼합물 전체의 평균적인 성질만 보는 대신 관심 원소에 주목하는 접근이다. 그러나 같은 원소가 여러 환경에 있으면 그 기여가 함께 신호에 들어갈 수 있다.

에너지에 따른 곡선

에너지를 변화시키며 얻는 흡수 곡선에는 흡수단 부근의 구조와 그보다 높은 에너지에서 이어지는 미세한 변화가 나타난다. 이를 해석해 원자가 상태와 원자 주변 환경을 조사한다. 신호의 한 점만으로 시료의 모든 구조가 확정되는 측정은 아니다.

가까운 구조에 민감하다

XAS는 선택한 원자 주변의 국소 환경에 관한 정보를 제공한다. 결정뿐 아니라 장거리 질서가 부족한 유리나 용액 등의 구조를 연구할 때도 유용하다. 다만 국소 구조를 조사할 수 있다는 점과 시료 전체의 장거리 배열을 직접 결정한다는 주장은 구별해야 한다.

측정 영역과 검출을 고른다

흡수단 근처의 XANES와 더 높은 에너지의 EXAFS는 서로 다른 단서를 제공한다. 측정에서는 투과광, 형광 또는 전자 수율을 이용하는 방식 등을 선택한다. 시료의 조성과 두께, 얻으려는 정보에 따라 적합한 조건을 검토해야 한다.

관련 문서

X선 / X선 광전자 분광법 / X선 형광 분석 / X선 회절 분석 / 분광학 / 전자 / 원자 / 유리