나노기술 및 정책 정보

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도쿄(東京)대학 대학원 신영역창성과학연구과, 산업기술종합연구소(AIST)-도쿄대학첨단오퍼랜드계측기술오픈이노베이션실험실, 고휘도광과학연구센터(JASRI) 등의 공동 연구그룹이 대형 방사광시설 SPring-8 BL39XU에서 회절X선브린킹법을 이용하여 X선 광화학반응 중에 급변하는 할로겐화은 및 생성된 금속 은 결정 1개 입자의 초미세 구조의 동적 변화(역학)를 측정하는 데 성공함.

다결정 재료의 구조는 지금까지 X선회절 측정을 이용하여 수백만 개에 달하는 입자 집합체의 평균적인 성질을 조사하여 이루어져 왔으며, 기능 발현에 따른 재료 물질의 국소적 환경, 계면 구조, 구조적 특징에 관련한 미세 결정립의‘운동’을 ​​직접 관측할 수 없었음.

연구진은 할로겐화은 및 금속 은의 시분할 X선회절상으로부터 X 선회절 휘점(輝点)의 움직임이 각각의 결정 입자의 경사 운동·회전 운동, 격자 구조 변화를 나타내는 것을 확인함. 이러한 물리적 특성을 반영한 회절 강도의 시간 변화에 대해 독자적으로 고안한 1픽셀(화소) ‘자기상관분석법(Single-pixel Autocorrelation Function: sp-ACF)’에 의한 입자 운동 분석을 실시한 결과, 열처리 전후의 할로겐화은 및 금속 은에서 명확한 운동의 차이를 감지함.

본 연구 성과는 다결정 재료의 국소적 구조 역학을 특징짓는 새로운 측정 기술을 실현한 것임.

본 연구 성과는 Scientific Reports(Tilting and Rotational Motions of Silver Halide Crystal with Diffracted X-ray Blinking)에 게재됨.