EXAFS 분광학의 이해

양동석 지음

한국학술정보 2013년 06월 10일 출간 종이책 : 2009년 09월 14일 출간

작품소개

책소개

Extended X－ray Absorption Fine Structure(EXAFS) 분석법은 물질의 국부구조 특히 비결정질 재료의 구조를 분석하는 기술로 1971년 미국에서 처음 개발되었다. 그러나 오늘날 EXAFS 분석은 비결정질 재료뿐 아니라 결정질, 분자, 촉매 등 다양한 재료의 구조 분석에 이용되고 있으며 1970년대 방사광 가속기(Synchrotron)의 출현은 EXAFS 분야의 발전을 가속화시켰다.

『EXAFS 분광학의 이해(내일을 여는 지식 과학기술 3)』은 EXAFS에 관한 교재로서, X선의 특성 및 EXAFS에 관한 일반적인 소개를 비롯하여 EXAFS의 미세구조, 미세구조의 변화에 따른 물리 현상을 분석 등을 상세히 다루고 있다.

★ 수상내역 ★
- 2010 대한민국학술원 우수학술도서 선정

목차

서문

제1장 X선과 물질의 상호작용
1. X선의 발생
2. X선의 산란
3. X선의 회절
4. X선의 흡수

제2장 EXAFS 분광학
1. EXAFS의 발전과정
2. EXAFS 신호
3. EXAFS 원리
4. EXAFS 인자
5. EXAFS 분석
6. EXAFS 측정

제3장 EXAFS observables
1. Pair distribution function
2. Effective pair distribution function
3. pair distribution function과 pair potential
4. EXAFS와 열팽창
5. EXAFS와 상전이 분석

제4장 EXAFS 이론
1. 전자의 전이율
2. 중심력 퍼텐셜의 영향에 있는 전자의 파동함수
3. 구대칭 사각우물 퍼텐셜의 영향하에서 운동하는 전자의 파동함수
4. 전자의 산란
5. 전자의 산란 진폭
6. X선 흡수계수와 EXAFS equation

제5장 EXAFS의 활용
1. 결정의 local structure 분석
2. 원자의 열진동 분석
3. 박막 시료의 구조 분석
4. 촉매의 구조 분석
5. 기계적 합금의 구조 분석

<부록 1> 특성 X선의 파장과 흡수 edge
<부록 2> 세계의 방사광 현황
<부록 3> X선 파장에 대한 원소들의 질량 흡수계수()
<부록 4> EXAFS 발전 과정에서 나타난 EXAFS 관계식들
<부록 5> EXAFS 관련 논문
<부록 6> EXAFS 관련 정보

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출판사 서평

투과력이 높은 X선은 1895년 독일의 뢴트겐에 의해 발견된 후 의료 진단용으로 많이 이용되어 왔다. X선 회절은 1912년 라우에의 예측에 의해 발견되었고, 1913년 브래그에 의해 결정의 구조를 분석하는 방법이 개발되어 결정 구조 연구에 많이 이용되고 있다. 결정성이 없는 재료의 구조는 X선 회절 분석법을 사용할 수 없기 때문에 전자, 중성자, X선 산란을 이용한다. 그러나 이와 같은 산란 분석법들은 측정이나 분석 등의 어려움으로 인하여 비정질 재료의 분석에는 여전히 많은 어려움이 남아 있었다. Extended X－ray Absorption Fine Structure(EXAFS) 분석법은 물질의 국부구조 특히 비결정질 재료의 구조를 분석하는 기술로 1971년 미국에서 처음 개발되었다. 그러나 오늘날 EXAFS 분석은 비결정질 재료뿐 아니라 결정질, 분자, 촉매 등 다양한 재료의 구조 분석에 이용되고 있으며 1970년대 방사광 가속기(Synchrotron)의 출현은 EXAFS 분야의 발전을 가속화시켰다.
우리나라에서는 1994년 포항 방사광 가속기가 건설되었고, 1996년부터 EXAFS 이용자들이 방사광 이용을 시작하면서 EXAFS에 관한 연구가 매우 활발하게 되었다. 그러나 대부분의 EXAFS 빔라인 이용자들이 대학원 학생들이거나 또는 EXAFS 분석에 경험이 부족한 연구자들이어서 EXAFS 이용에 많은 어려움을 겪고 있다. EXAFS 원리는 외국에서 출판된 서적에서 또는 다양한 Web문서에서 소개되고 있으나 학생들이 이해하기에는 여전히 많은 어려움이 있다. 이와 같이 어려움을 겪는 이들에게 이 책이 도움이 될 것이다.
제1장과 제2장은 X선의 특성 및 EXAFS에 관한 일반적인 소개로 EXAFS를 이용하여 단순히 미세구조를 분석하고자 하는 이용자들에게 도움이 되도록 하였다. 일반 물리학이나 일반 화학을 공부한 학생이면 이해할 수 있을 것이다. 제3장은 미세구조의 변화에 따른 물리 현상을 분석하도록 하기 위한 것으로 표준 EXAFS 분석에서는 다소 벗어난 내용이 포함되어 있다. 현대물리학이나 고체물리학을 공부하면 도움이 될 것이다. 제4장은 EXAFS 방정식을 이론적으로 유도한 것을 소개한 것으로 EXAFS에 관한 정확한 이해를 하는 데 도움이 될 것이다. 양자역학을 공부한 학생들에게 도움이 될 것으로 생각된다. 제5장은 EXAFS 분석의 활용 예를 몇 가지 수록하였다.

작가정보

저자(글) 양동석

저자 양동석
□ 약력
1994년 미국 일리노이스공대(IIT) 물리학 박사학위 취득
1998년 경동대학교 전임강사
2004년 충북대학교 부교수
2002-2007년 한국방사광이용자협의회 XAFS 분야 전문위원