고체화학은 상업적 기술 발전에 기여하며, 산업 발전과 함께 성장해온 학문이다. 20세기에는 X선 결정학, 제올라이트 및 백금 촉매 개발, 고순도 실리콘 생산 기술 발전, 고온 초전도체 발견 등 괄목할 만한 발전을 이루었다. 고체 화합물 합성은 세라믹 방법, 용융 플럭스 합성법, 화학 기상 수송법 등 다양한 방법으로 이루어지며, 합성된 물질의 특성을 분석하기 위해 분말 회절, 주사전자현미경, X선 회절 분석, 열분석, 국소 구조 분석, 광학적 특성 분석 등 다양한 분석 기법이 활용된다.
더 읽어볼만한 페이지
고체화학 - 마델룽 상수 마델룽 상수는 이온 결정의 격자 에너지를 계산하는 데 사용되는 무차원 상수이며, 결정 구조에 따라 값이 달라지고, 격자 에너지 계산에 중요한 역할을 한다.
고체화학 - 얀-텔러 효과 얀-텔러 효과는 비선형 분자 또는 이온의 전자 상태가 축퇴되었을 때 분자 구조가 자발적으로 변형되어 대칭성이 낮아지고 에너지 준위가 낮아지는 현상으로, 분자 및 고체 상태 시스템의 구조, 분광학적 특성, 반응성에 영향을 미친다.
재료과학 - 전자 이동도 전자 이동도는 전기장 내에서 전자의 평균 이동 속도를 나타내는 물리량으로, 재료의 불순물 농도와 온도에 의존하며, 다양한 산란 메커니즘과 측정 방법을 통해 연구되고 반도체 소자 성능에 중요한 영향을 미친다.
재료과학 - 이온 주입 이온 주입은 원하는 원소를 이온화하여 고체 표면에 주입하는 기술로, 반도체 도핑, 금속 표면 처리 등 다양한 분야에 활용되며, 결정학적 손상, 스퍼터링, 안전 문제 등의 문제점을 야기한다.
고체화학
학문 정보
학문명
고체 화학
12인치 실리콘 웨이퍼
다른 이름
영어: Solid-state chemistry 일본어: 固体化学 (고타이카가쿠)
연구 분야
고체 물질의 속성 및 구성 연구
학문 분야
화학, 물리학, 재료 과학
주요 개념
결정 구조, 결함, 상전이, 전자 구조, 이온 전도
파생 분야
재료 과학, 세라믹 공학, 금속 공학, 광물학
창시자
(정보 없음)
창시 시기
(정보 없음)
관련 직업
재료 과학자 화학자 물리학자 엔지니어
2. 역사
고체화학은 상업적으로 중요한 여러 기술과 직접적으로 관련되어 있어, 산업계의 요구와 때로는 학계와의 협력을 통해 발전해 온 학문 분야이다.[2][3][27] 특히 20세기에 들어 그 발전 속도가 빨라졌는데, 이는 산업 분야에서의 필요성이 크게 작용한 결과이다.[2][27] 초기 혁신 중 하나는 1900년대 초 윌리엄 로런스 브래그가 발명한 X선 결정학으로, 이는 고체 구조 연구에 중요한 발전을 가져왔다.[3][27] 또한, 고체 상태에서 원자 수준의 반응 메커니즘에 대한 이해는 칼 바그너의 연구를 통해 크게 진전되었다. 그는 산화율 이론, 이온의 역확산, 결함 화학 등에 대한 연구로 고체화학 발전에 기여했으며, 이로 인해 "고체화학의 아버지"로 불리기도 한다.[3][27]
2. 1. 20세기 주요 발전
고체화학은 상업적으로 중요한 여러 기술과 직접적으로 관련되어 있어, 산업계의 요구에 따라 크게 발전해 왔다. 특히 20세기에 들어 고체화학 기술은 눈부신 발전을 이루었다.[2][3][27]
1900년대 초 윌리엄 로런스 브래그가 발명한 X선 결정학은 고체 구조 분석에 혁신을 가져왔다.[3][27] 고체 상태에서 원자 수준의 반응이 어떻게 진행되는지에 대한 이해는 칼 바그너의 연구를 통해 크게 진전되었다. 그는 산화율 이론, 이온의 역확산, 결함 화학 등에 관한 연구를 통해 고체화학 발전에 크게 기여했으며, 이 공로로 "고체화학의 아버지"로 불리기도 한다.[3][27]
이러한 발전은 순수한 학문적 호기심을 넘어 산업계의 필요와 밀접하게 연관되어 이루어졌다.[27]
3. 합성 방법
고체 화합물의 종류가 매우 다양하기 때문에, 그 물질들을 합성하는 방법 또한 매우 다양하게 존재한다.[1][4] 합성 방법은 세라믹 방법과 같은 고온 방법부터 화학 기상 증착과 같은 기상 방법까지 폭넓게 활용된다. 이러한 방법들은 때때로 결함 형성을 방지하거나[5] 고순도의 생성물을 얻기 위해 사용된다.[6]
합성 방법은 대상 물질의 특성에 따라 달라진다.[28] 예를 들어, 전하 이동 염과 같은 유기 화합물은 주로 상온 근처에서 합성되며, 유기 합성과 유사한 기술이 사용되기도 한다. 산화 환원 반응을 이용하는 경우, 테트라티아풀발렌으로부터 베크가르트(Bechgaard) 염을 합성할 때처럼 결정 전기 석출(electrocrystallisation) 방법을 사용하기도 한다.
3. 1. 고온 방법
열에 강한 물질을 합성해야 할 경우, 고온을 이용하는 방법을 고려할 수 있다. 고체 상태의 반응물들은 원자나 이온의 이동이 액체나 기체 상태보다 훨씬 제한적이기 때문에, 반응 속도를 높이고 원하는 생성물을 얻기 위해서는 높은 온도를 가하여 확산을 촉진할 필요가 있다. 고온 환경은 반응물 입자들의 운동 에너지를 증가시켜 서로 효과적으로 반응하도록 돕는다. 구체적인 고온 합성 기술로는 세라믹 방법, 용융 플럭스 합성법 등이 있다.
3. 1. 1. 세라믹 방법
세라믹 방법은 고체화학에서 가장 일반적인 합성 기술 중 하나이다.[7] 이 합성은 전적으로 고체 상태에서 진행된다.[7]
합성 과정은 다음과 같다.
1. 분쇄 및 혼합: 반응물을 함께 분쇄하여 입자 크기를 줄이고 반응물의 표면적을 넓힌다.[8] 이를 위해 막자사발과 유봉, 공명 음향 믹서 또는 볼 밀 등이 사용된다.[8] 만약 혼합이 충분하지 않다면, 공침법이나 졸-겔법과 같은 다른 기술을 보조적으로 사용할 수도 있다.[7]
2. 펠릿 성형: 분쇄된 반응물을 펠릿 프레스와 유압 프레스를 사용하여 작은 알갱이 형태인 펠릿(pellet)으로 만든다.[7]
3. 고온 가열: 펠릿을 적절한 용기에 넣고 고온에서 가열한다.[7] 용기의 재질은 반응에 사용하는 전구체, 반응 온도, 그리고 최종적으로 얻고자 하는 생성물의 종류에 따라 신중하게 선택해야 한다.[7] 예를 들어, 금속 산화물을 합성할 때는 주로 실리카나 알루미나 재질의 용기를 사용한다.[7] 가열에는 주로 관형로가 사용되며,[7] 이 장비는 최대 2800°C까지 온도를 높일 수 있다.[9] 일반적인 관형로는 1100°C 정도의 온도에서 반응을 진행시킬 수 있으며, 탄탈관에 전류를 흘려 가열하는 방식의 특수 전기로 같은 장비를 사용하면 2000°C 이상의 더 높은 온도에서도 실험이 가능하다.
염화알루미늄 합성 중에 사용되는 관형로
반응물의 온도가 충분히 높아지면, 입자들 사이의 경계면(입계)에 있는 이온들이 서로 반응하여 원하는 결정 구조의 상(phase)을 형성하게 된다.[7] 일반적으로 세라믹 방법을 통해 얻어지는 생성물은 하나의 큰 결정(단결정)이 아니라 여러 개의 작은 결정들이 모인 다결정 분말 형태이다.[7]
고온 합성은 특히 내열성이 강한 물질을 만드는 데 자주 사용된다. 이러한 고온 환경에서는 반응 물질들이 서로 잘 섞이도록 확산시킬 필요가 있을 수 있지만, 이는 반응 시스템의 특성에 따라 달라진다. 모든 고체상 반응이 고온에서만 일어나는 것은 아니며, 경우에 따라서는 100°C 정도의 비교적 낮은 온도에서 반응이 진행되기도 한다.
3. 1. 2. 용융 플럭스 합성법
용융 플럭스 합성법은 단결정을 얻는 효율적인 방법 중 하나이다. 이 방법은 출발 시약을 플럭스(flux)와 함께 가열하여 녹이는 방식으로 진행된다. 여기서 플럭스는 출발 물질보다 녹는점이 낮은 불활성 물질로, 용매와 같은 역할을 한다. 반응이 끝난 후, 과량의 플럭스는 적절한 용매로 씻어내거나, 플럭스가 휘발성 화합물일 경우에는 다시 가열하여 승화시켜 제거할 수 있다.
이 합성법에서는 도가니 재료의 선택이 매우 중요하다. 도가니는 플럭스나 출발 시약과 반응하지 않아야 한다. 만약 반응물 중에 휘발성이 있는 물질이 포함되어 있거나, 생성될 물질이 산소에 민감하다면 특별한 조치가 필요하다. 이런 경우에는 반응을 밀봉된 앰풀(ampoule) 안에서 진행하는 것이 좋다. 앰풀은 종종 진공 상태로 밀봉하며, 이 과정에서 앰풀 바닥을 액체 질소에 담그는 등 반응물을 저온으로 유지하면서 작업하기도 한다. 밀봉된 앰풀은 용광로에 넣어 일정한 온도로 가열하여 반응시킨다. 특히 산소에 민감한 물질을 다룰 때는, 앰풀 튜브 벽과 시약이 직접 접촉하는 것을 막기 위해 탄소로 코팅된 융합 실리카 튜브를 사용하거나, 융합 실리카 튜브 안에 탄소 도가니를 넣어 사용하기도 한다.
3. 1. 3. 화학 기상 수송법
화학 기상 수송법은 매우 순수한 물질을 얻기 위해 사용되는 방법이다. 이 과정은 일반적으로 밀봉된 앰풀 안에서 진행된다.[10] 먼저, 밀봉된 앰풀에 '수송제'라는 물질을 첨가하는데, 이 수송제는 고체 반응물로부터 휘발성인 중간 생성물을 만든다.[10] 예를 들어, 금속 산화물의 경우 염소(Cl2)나 염화 수소(HCl)가 수송제로 주로 사용된다.[10] 앰풀 내부에는 온도 차이(온도 기울기)를 만들어, 기체 상태의 중간 생성물이 온도 기울기를 따라 이동하게 한다. 이동하던 중간 생성물은 특정 온도 조건에서 다시 고체 결정으로 석출되어 순수한 물질을 얻게 된다.[10]
산업적으로 사용되는 화학 기상 수송 반응의 대표적인 예로는 몬드 공정이 있다. 몬드 공정은 불순물이 포함된 니켈을 일산화탄소 기체 흐름 속에서 가열하여 순수한 니켈을 생산하는 과정이다.[6]
3. 2. 저온 방법
고체 물질을 합성하는 방법 중 상대적으로 낮은 온도에서 진행되는 기법들을 통칭한다. 고온 합성에 비해 반응 속도는 느릴 수 있지만, 특정 결정 구조나 나노 구조를 형성하는 데 유리하며, 때로는 용매를 사용하기도 한다. 대표적인 저온 합성 방법으로는 졸-겔법, 수열 합성법, 그리고 아래에서 설명할 층간 삽입법 등이 있다.
3. 2. 1. 층간 삽입법
층간 삽입법은 고체의 층 구조 사이에 분자나 이온을 삽입하는 합성 방법이다.[11] 이러한 층상 구조를 가진 고체는 각 층들을 서로 결합시키는 분자간 힘이 약하다는 특징을 가진다.[11] 삽입 과정은 기본적으로 확산을 통해 일어나며,[11]이온 교환, 산-염기 반응 또는 전기화학 반응을 통해 더욱 진행될 수 있다.[11] 이 방법은 과거 중국에서 자기를 만들 때 처음 사용된 것으로 알려져 있다. 현대에는 그래핀을 생산하거나 리튬이온 배터리의 작동 원리 등 다양한 분야에서 활용된다.[12]
3. 3. 용액 방법
용매를 사용하여 침전이나 증발을 통해 고체를 제조할 수 있다.[5] 때로는 용매를 정상 끓는점보다 높은 온도에서 압력을 가하여 사용하는 수열합성 방법을 이용하기도 한다.[5] 이 방법의 변형으로, 비교적 녹는점이 낮은 염을 용매로 사용하는 용융법이 있다.[5] 이는 열유속법(熱流束法)이라고도 불리며, 원하는 반응이 일어나도록 고온 용매로 비교적 융점이 낮은 염을 혼합물에 첨가하는 방식으로 진행된다.
3. 4. 기상 방법
화학 기상 증착 반응기
많은 고체는 염소, 요오드, 산소와 같은 반응성이 높은 기체와 활발하게 반응한다.[13][14] 다른 종류의 고체는 CO나 에틸렌과 같은 기체와 반응하여 첨가화합물을 형성하기도 한다. 이러한 기상 반응은 보통 기체가 통과할 수 있도록 양쪽 끝이 열린 관형로(tube furnace)에서 진행된다. 이 원리를 응용하면 열중량 분석(TGA, Thermogravimetric Analysis) 장비와 같은 측정 기기 내부에서 직접 반응을 일으킬 수도 있으며, 이를 통해 반응 중 생성물의 화학량론적 정보를 얻어 물질 특성 파악에 활용할 수 있다.
기상 방법을 이용한 특별한 예시로는 화학 수송법과 화학 기상 증착법(CVD) 등이 있다. 화학 수송법은 주로 단결정 성장에 사용되며, 화학 기상 증착법은 박막이나 반도체 제조에 널리 쓰인다.
3. 4. 1. 화학 기상 증착법 (CVD)
화학 기상 증착법(CVD)은 분자 전구체를 이용하여 코팅이나 반도체 등을 제조하는 데 널리 사용되는 방법이다.[15] 이 과정에서 운반 기체는 기체 상태의 전구체를 코팅하고자 하는 재료 위로 운반하는 역할을 한다.[16]
많은 고체 물질은 염소, 요오드, 산소와 같이 반응성이 높은 기체와 활발하게 반응한다. 또한, 어떤 고체들은 일산화탄소나 에틸렌과 같은 기체와 반응하여 첨가물을 형성하기도 한다. 이러한 화학 반응은 일반적으로 양쪽 끝이 열려 기체가 통과할 수 있도록 설계된 관형로(tube furnace) 내부에서 이루어진다. 이 원리를 응용하면 열중량 분석(TGA, Thermogravimetric Analysis) 장비와 같은 측정 기기 내부에서 직접 반응을 진행시킬 수도 있는데, 이를 통해 반응 과정 중 생성물의 화학양론적 정보를 얻을 수 있어 물질 분석에 유용하다.
기상 반응법 중 특별한 경우로 화학 수송법이 있다. 이 방법은 주로 요오드와 같은 수송제를 소량 첨가한 뒤 밀폐된 앰풀(ampoule) 안에서 진행된다. 이 앰풀을 온도 기울기(temperature gradient)를 정밀하게 조절할 수 있는 리플로우 퍼니스(reflow furnace)에 넣고 가열하여 반응시킨다. 화학 수송법은 주로 X선 회절 분석을 통해 구조를 결정하는 데 필요한 고품질의 단결정을 성장시키는 데 사용된다.
화학 기상 증착법은 특히 고온 환경에서 전구체 분자로부터 박막이나 반도체 소자를 만드는 데 널리 활용되는 핵심 공정 기술 중 하나이다.
4. 특성 분석
고체화학에서 합성된 새로운 재료의 화학 조성, 구조, 물리적 특성을 알아내기 위해 다양한 분석 기법을 사용하는 과정을 특성 분석(characterizationeng)이라고 부른다. 이는 새로운 고체 물질을 이해하고 응용하기 위한 필수적인 단계로, 물질의 성질 파악, 합성 방법 개선, 새로운 기능성 재료 개발 등에 중요한 기초 정보를 제공한다. 특성 분석에는 물질의 종류와 연구 목적에 따라 다양한 기법이 동원된다.
4. 1. 새로운 상 확인
고체 합성 시에는 목표 생성물 외에 다른 물질이 혼합될 수 있다. 이때 분말 회절은 반응 생성물 속에 어떤 상(phase)들이 존재하는지 확인하는 중요한 방법이다.[17] 많은 고체 반응은 다결정 생성물을 만들기 때문에, 분말 회절을 이용하면 혼합물 내에 이미 알려진 상이 있는지 쉽게 식별할 수 있다.
만약 기존 데이터베이스에 없는 새로운 회절 패턴이 관찰되면, 이는 새로운 고체 물질(상)이 합성되었을 가능성을 의미한다. 이 경우, 회절 패턴을 분석하여 새로운 상의 단위 격자 크기와 대칭성 같은 결정 구조 정보를 알아낸다. 결정 구조를 가진 물질은 특성 분석이 용이하지만, 비정질(결정 구조가 없는) 물질은 분석이 훨씬 어렵다.
새로운 상의 단위 격자 정보가 밝혀지면, 다음 단계는 그 상의 정확한 화학량론(원소 조성비)을 결정하는 것이다. 초기 반응물의 조성이 단서가 되기도 하지만, 보통은 생성물을 정제하여 고순도 시료를 얻은 후 원소 분석을 수행한다. 또는 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 미세 영역의 조성을 분석하거나, 가능하다면 단결정을 성장시켜 X선 구조 분석을 하는 것이 가장 확실하다.
이러한 분석은 단순히 새로운 상을 확인하는 것을 넘어, 어떤 조성과 조건에서 특정 상이 안정하게 존재하는지를 보여주는 상평형 그림을 이해하는 데에도 중요하다.[29] 이를 위해 시차주사열량계나 시차열 분석과 같은 열분석 기법이나, 온도 변화에 따른 구조 변화를 관찰하는 온도 의존성 분말 회절(싱크로트론 활용) 등도 활용된다. 특히 비화학량론적 화합물의 경우, X선 회절로 얻은 격자 상수는 조성 범위를 파악하는 데 유용하게 사용된다.
새로운 고체 물질(상)의 단위격자가 밝혀지면, 다음 단계는 그 물질의 화학량론, 즉 구성 원소들의 비율을 정확히 알아내는 것이다. 때로는 처음 사용한 반응 혼합물의 조성이나 이미 알려진 유사 물질과의 비교를 통해 힌트를 얻기도 하지만, 이는 일반적인 경우는 아니다.
대부분의 경우, 원하는 새로운 물질을 순수하게 얻기 위해서는 합성 방법을 개선하는 데 많은 노력이 필요하다. 만약 합성된 생성물을 다른 반응물이나 부산물로부터 분리할 수 있다면, 원소 분석을 통해 조성을 파악할 수 있다.
미세 구조와 조성을 분석하기 위해 다양한 기기 분석법이 활용된다.
주사전자현미경 (SEM) 및 투과전자현미경 (TEM): 시료 표면에 전자빔을 쏘아 산란되거나 투과되는 전자를 검출하여 물질의 표면 형태와 미세 구조를 관찰하고, 대략적인 조성을 파악하는 데 사용된다.[18] SEM은 특히 고배율 이미지를 통해 표면 형태 정보를 얻는 데 유용하다.[18]
에너지 분산형 X선 분광법 (EDX): 전자빔이 시료의 원자와 충돌할 때 발생하는 고유한 에너지의 X선을 분석하는 기술이다. 이 X선 스펙트럼의 피크 에너지와 강도를 통해 시료를 구성하는 원소의 종류와 분포, 농도 등 화학적 조성을 정밀하게 분석할 수 있다.[19] EDX는 주로 SEM이나 TEM에 부착하여 특정 영역의 원소 분석에 활용된다.[19][18]
X선 회절 분석 (XRD): 재료의 결정상을 확인하는 데 사용되는 X선 회절 분석기(XRD)시료에 X선을 쏘아 특정 각도로 회절되는 X선의 패턴(회절 패턴)을 분석하는 방법이다. 이 패턴은 물질의 결정 구조에 따라 고유하게 나타나므로, 이를 통해 물질이 어떤 결정상으로 이루어져 있는지, 결정 구조는 어떠한지 등의 물리적 특성을 파악할 수 있다.[20] 특히 분말 형태의 시료 분석에 유용하며(분말 회절), 혼합물 내에 알려진 상이 있는지 확인하거나, 새로운 상의 단위격자 크기 및 대칭성 등을 결정하는 데 사용된다.
선택 영역 회절 (Selected Area Electron Diffraction, SAED): TEM이나 SEM과 결합하여 특정 미세 영역의 전자 회절 패턴을 얻는 기술이다. 이를 통해 시료의 국소적인 결정성 수준과 격자 매개변수 등을 조사할 수 있다.[21]
이러한 분석들을 통해 얻어진 정보, 특히 화학량론과 결정 구조 정보는 새로운 고체 물질의 특성을 이해하는 데 매우 중요하다. 만약 운 좋게 단결정을 얻을 수 있다면, 단결정 X선 구조 분석을 통해 가장 쉽고 정확하게 구조를 결정할 수 있다.
또한, 특정 조성과 온도 조건에서 어떤 상이 안정한지를 나타내는 상평형 그림을 결정하는 것도 중요하다. 이를 위해 시차주사열량계(DSC)나 시차열 분석(DTA)과 같은 열분석 기술이 활용되며, 싱크로트론 방사광을 이용한 온도 변화에 따른 XRD 분석도 점점 중요해지고 있다.[29] 비화학량론적 조성을 가지는 많은 고체 화합물의 경우, XRD로 측정된 격자 상수는 화학량론적 균일 범위를 파악하는 데 유용하게 사용된다. 이러한 분석 결과들은 다시 합성 방법을 개선하는 데 피드백되어 원하는 물성을 가진 새로운 고체 물질을 개발하는 데 기여한다.
4. 3. 열분석
고체화학에서 물질의 상평형 그림을 이해하고 확립하는 것은 매우 중요하다.[23][29] 이를 위해 열분석 기법이 중요한 도구로 사용되며, 대표적으로 시차주사열량계나 시차열분석 등이 있다.[23][29] 이러한 기법들은 물질의 상전이 온도 등을 측정하여 상평형 그림을 그리는 데 활용된다.
최근에는 싱크로트론의 발전으로 온도 변화에 따른 결정 구조 변화를 직접 관찰할 수 있는 온도 의존성 분말 X선 회절 또한 중요성이 커지고 있다.[23][29] 열분석과 온도 의존성 분말 회절을 통해 얻어진 상 관계에 대한 정보는 새로운 고체 물질의 합성 방법을 개선하는 데 도움을 준다.[23] 또한, 새롭게 합성된 상의 녹는점이나 화학량론적 안정 영역과 같은 특성을 파악하는 데에도 활용된다.[23][29] 특히 비화학량론적 화합물의 경우, X선 회절로 얻은 격자 상수는 해당 상이 안정하게 존재할 수 있는 조성 범위를 결정하는 데 유용하다.[23][29]
4. 4. 국소 구조 분석
결정의 거시적 구조와는 대조적으로, 국소 구조는 가장 가까운 이웃 원자들의 상호작용을 설명한다. 핵 분광법의 방법들은 특정 원자핵을 사용하여 핵 주위의 전기장과 자기장을 조사한다. 예를 들어, 전기장 기울기는 격자 팽창/압축(열적 또는 압력적), 상전이 또는 국소 결함에 의해 발생하는 작은 변화에 매우 민감하다. 일반적인 방법으로는 뫼스바우어 분광법과 각 상관 섭동법이 있다.
4. 5. 광학적 특성 분석
금속 재료의 광학적 특성은 전도 전자의 집단적인 여기 현상에서 비롯된다. 전자기파의 영향 아래에서 전자가 일관되게 진동하며 발생하는 전자기장의 진동을 표면 플라즈몬 공명이라고 한다.[24] 이 플라즈몬 공명이 나타나는 파장과 주파수는 해당 입자의 크기, 모양, 구성 성분 및 주변의 광학적 환경에 대한 정보를 알려준다.[24]
비금속 재료나 반도체의 경우, 그 특성은 띠 구조로 설명할 수 있다. 이 구조에는 원자가띠의 가장 높은 에너지 준위와 전도띠의 가장 낮은 에너지 준위 사이의 최소 에너지 차이를 나타내는 띠 간격이 포함된다. 띠 간격은 자외선-가시광선 분광법을 사용하여 측정할 수 있으며, 이를 통해 반도체의 광화학적 특성을 예측하는 데 활용된다.[25] 비금속 물질에서는 가시광선-자외선 스펙트럼 분석을 통해 특성을 파악할 수 있으며, 특히 반도체의 경우에는 이를 통해 띠 간격을 결정할 수 있다.
4. 6. 추가 특성 분석
새로운 고체 화합물은 종종 고체화학과 고체물리학의 경계를 넘나드는 다양한 기법을 사용하여 추가적인 특성 분석을 거친다.[26][30] 이 과정에서는 전기적, 자기적 특성 등이 분석되며, 실제로 두 학문 분야의 경계는 명확하지 않은 경우가 많다.[30] 자세한 내용은 재료 과학에서의 특성 분석 문서를 참조할 수 있다.
참조
[1]
서적
Solid State Chemistry and Its Applications
John Wiley and Sons
[2]
학술지
Report from the third workshop on future directions of solid-state chemistry: The status of solid-state chemistry and its impact in the physical sciences
Elsevier Science Direct
2018
[3]
학술지
Life and achievements of Carl Wagner, 100th birthday
2002-12-01
[4]
서적
Solid State Chemistry: Techniques
[5]
간행물
Synthesis Methods in Solid-State Chemistry
https://www.intechop[...]
IntechOpen
2020-10-07
[6]
학술지
L.—Action of carbon monoxide on nickel
https://pubs.rsc.org[...]
1890-01-01
[7]
서적
Essentials of inorganic materials synthesis
https://www.worldcat[...]
2015
[8]
학술지
Outstanding Advantages, Current Drawbacks, and Significant Recent Developments in Mechanochemistry: A Perspective View
2023-01-01
[9]
웹사이트
Tube Furnaces
https://thermcraftin[...]
2023-03-30
[10]
학술지
Chemical Vapor Transport Reactions - A Historical Review
https://onlinelibrar[...]
2013-02-01
[11]
학술지
Layered intercalation compounds: Mechanisms, new methodologies, and advanced applications
2020-04-01
[12]
학술지
Intercalation as a versatile tool for fabrication, property tuning, and phase transitions in 2D materials
2021-03-10
[13]
간행물
Chapter 1 An Overview of Metal Oxidation Theory
https://www.scienced[...]
Elsevier
1984-01-01
[14]
간행물
Chapter 2 Reactions of Solids with Gases other than Oxygen
https://www.scienced[...]
Elsevier
1984-01-01
[15]
서적
Handbook of deposition technologies for films and coatings : science, applications and technology
https://www.worldcat[...]
Elsevier
2010
[16]
학술지
Special Issue: Advances in Chemical Vapor Deposition
2020-01-01
[17]
학술지
Tutorial on Powder X-ray Diffraction for Characterizing Nanoscale Materials
2019-07-23
[18]
서적
Handbook of Materials Characterization
http://link.springer[...]
Springer International Publishing
2018
[19]
서적
Energy Dispersive X-ray Analysis in the Electron Microscope
https://www.taylorfr[...]
Garland Science
2003-07-10
[20]
서적
X-Ray Diffraction Crystallography: Introduction, Examples and Solved Problems
https://link.springe[...]
Springer Berlin Heidelberg
2011
[21]
학술지
What Can Electron Microscopy Tell Us Beyond Crystal Structures?
https://onlinelibrar[...]
2016-03-01
[22]
학술지
X-ray nanobeam diffraction imaging of materials
2018-09-01
[23]
서적
Elements of X-ray diffraction
Addison-Wesley
[24]
백과사전
Optical Properties of Metal Nanoparticles
http://link.springer[...]
Springer Netherlands
2016
[25]
학술지
How To Correctly Determine the Band Gap Energy of Modified Semiconductor Photocatalysts Based on UV–Vis Spectra
2018-12-06
[26]
서적
New directions in Solid State Chemistry
Cambridge U. Press
[27]
논문
L’émergence de la chimie du solide en France (1950-2000). De la formation d’une communauté à sa dispersion
http://bdr.u-paris10[...] [28]
서적
Solid state chemistry and its applications
John Wiley & Sons
[29]
서적
Elements of X-ray diffraction
Addison-Wesley
[30]
서적
New directions in Solid State Chemistry
Cambridge U. Press
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
