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첨단기술정보

표면반응의 검출

전문가 제언: 고체나 액체의 외각 원자층은 샘플의 성질을 결정하는 중심역할을 하는데, 재료가 외부환경과 반응하기 때문이다. 두 재료 사이의 표면이나 혹은 계면의 원자 배열에 대한 자세한 지식은 재료의 성질을 이해하거나 조정하는데 중요하다. 최외층 구조는 촉매, 윤활과 전자이동 같은 기술공정에는 반드시 필요한 것이다.

표면 X선 회절에서 표면구조가 1°이하의 입사각에서 시료에 고에너지 X선을 쪼여 연구하였다. Gustafson 등(본 이슈의 758쪽)이 표면 재구축과정을 잡는 데이터 수집을 위해, 더 얕은 각도에서 상이한 기하학으로 측정하는 개념을 기술하고 있다. 표면 X선 회절 강도는 시료의 벌크에서 회절된 것과 표면에서 회절된 X선의 합이다. 집중적인 Bragg피크는 벌크회절이 간섭받는 데서 일어난다.

표면에서 샘플을 절단하면 표면에서 직각으로 Bragg피크 사이에 줄무늬가 나타난다. 결정단절로드(crystal truncation rods, CTR)로 알려진 이들 줄무늬는 벌크회절과 표면 회절 X선 사이의 간섭에서 나온 조정된 세기를 보여준다. 추가적으로 외각 원자층의 정렬된 재구축은 표면 회절에만 의존하는 세기 구배를 갖는 슈퍼구조 로드로 된다. 이런 조정을 모델링하는 것은 <0.05Å의 해상도로 표면구조와 명부를 알 수 있다.