BCC와 FCC 구조인자 값 구하기(대표원자 변경), 회절각을 이용하여 결정구조 및 격자파라미터 예측

1. 대표원자 바꾸기

자주 사용되는 결정구조인 BCC(Body-Centered Cubic)와 FCC(Face-Centered Cubic)의 구조적 특징을 이해하기 위해 대표원자를 변경하는 과정을 살펴본다. BCC는 원자가 체심에 하나 배치된 형태이며, FCC는 각각의 면 중심에 원자가 위치하고 있다. 두 구조 모두 금속에서 흔히 볼 수 있으며, 원자의 크기에 따라 결정구조와 격자 파라미터도 달라질 수 있다. 대표원자를 변경하는 첫 단계는 관심 있는 금속 원자를 선택하는 것이다. 예를 들어, 철(Fe), 구리(Cu), 또는 알루미늄(Al) 같은 금속을 고려할 수 있다. 각 금속 원자는 고유의 원자 반지름과 결합 특성을 지닌다. 이 원자들의 크기와 배열 방식은 결정구조의 형성에 큰 영향을 미친다. 각각의 원자가 배치되는 방식에 따라 BCC나 FCC 구조가 선호될 수 있는데, 이들은 원자 사이의 상호작용, 특히 금속 결합의 강도와 관련이 있다. 대표원자로 바뀐 원자의 종류에 따라 BCC와 FCC의 전형적인 격자 파라미터 값이 달라질 수 있다. 예를 들어, 철은 상온에서는 BCC 구조를 가지지만, 온도가 증가하면서 FCC 구조로 전이된다. 이는 열 에너지에 의해 원자들 간의 상호작용이 변화함에 따라 발생…(생략)