전자구조와 의사 Gap형성 메커니즘(Electronic structures and pseudogaps in quasicrystals)

전문가 제언

□ 이글은 Y. Ishii씨가 일본 금속학회지 『금속 Vol.74, No.1(2004)에 준결정의 과학입문 시리즈 특집』으로 발표한 논문의 일부이다. 이 분야의 저자논문을 골고루 참고를 하였으며 이 분야자체가 개념적이고 추상적인 분자 궤도이론(molecular orbital theory)에 해당하는 논문이다.

□ 분자궤도이론은 1960년대에 개발되어 1970년대에는 교과서의 내용이 바뀔 정도로 화학결합이론에 타당성을 보여준 통계확률을 바탕으로 하는 화학 결합이론이다. 그 후 오늘날 까지 화합물(주로 결정체)의 반응예측, 결정구조의 해석 등에 크게 기여한 확인된 이론의 하나이다. 이 이론은 유기화합물, 간단한 무기화합물에는 잘 적용되지마는 화합물의 원자수가 많고 또 거기에다 고체화합물에는 이 이론이 다소 변칙적인 현상으로 나타난다.

□ Hume-Rothery규칙이라고 하는 것은 2종류 이상의 금속원소가 결합하면 간단한 정수비로 결합한다는 일정비례법칙과 유사한 표현이다. 금속결합에 반금속원소, 비금속원소가 침입하드라도 조성비가 일정하고 금속에 가까운 성질을 나타낸다. 이때 이 화학결합은 금속결합에 가까운 성질이 많고 조성비는 보통경우의 원자가와는 관계가 없다.

□ 금속간 화합물에서는 결정구조가 동일하면 가전자수의 합과 원자수와의 합의 비가 일정하다는 Hume-Rothery규칙이 성립하는 일이 많다. 가령 CuZn, Ag3Al, Cu5Sn는 모두 염화세슘 형 구조를 가지는 β상이라고 부르나 가전자수의 합은 각각 1+2, 3+3, 5+4, 또 원자수의 합은 각각 1+1, 3+1, 5+1이며 그 비는 모두 3/2이다.

□ Hume-Rothery규칙은 이미 알려진 구조이고 이 메커니즘을 분자궤도이론과 결부해서 명확히 해명하는데는 대단한 어려움이 있을 것으로 보인다. 그 이유는 통계적인 이론과 규칙에는 너무도 많은 예외가 있기 때문이고 그 예외를 이용하여 소재개발에 응용하는 것이 바람직하다고 본다.

저자

ISHII Yasushi

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

74(1)

잡지명

금속(A112)

과학기술
표준분류

재료

페이지

24~28

분석자

박*학

분석물

• 전자구조와 의사 Gap형성 메커니즘.pdf [171,993 byte]

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