유리와 비정질 재료
소다석회 유리와 같은 산화물 유리의 원자 배열에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가?
- ASiO₄ 사면체와 같은 최근접 배위나 결합 거리는 거의 일정하지만(단거리 질서), 장거리 주기성은 없다
- B원자는 기체처럼 완전히 무질서하게 배열되어 있으며, 배위수도 결합 거리도 원자마다 제각각이다
- C결정과 같은 주기적 배열을 가지지만, 결정립이 수 nm로 작아서 X선 회절에서 피크가 나타나지 않는다
정답과 해설 보기
정답: A. SiO₄ 사면체와 같은 최근접 배위나 결합 거리는 거의 일정하지만(단거리 질서), 장거리 주기성은 없다
산화물 유리에서도 Si 주위에 4개의 산소가 사면체 형태로 배위한 SiO₄ 단위는 결정과 거의 같으며, Si-O 거리도 일정합니다. 그러나 사면체끼리를 잇는 Si-O-Si 각도나 연결 방식이 일정하지 않으므로, 1 nm 정도보다 먼 곳에서는 규칙성이 사라져 장거리 주기성이 없습니다. 자카리아센은 이를 연속 무질서 망목 구조로 나타냈습니다. X선 회절에서는 날카로운 피크 대신 폭이 넓은 할로가 나타나며, 동경 분포 함수로부터 최근접 거리나 배위수를 구할 수 있습니다. 완전히 무질서하다는 기술은 단거리 질서를 놓치고 있습니다. 미세한 결정의 집합으로 보는 미결정설은, 할로의 폭으로 추정한 결정이 단위정 정도의 크기밖에 되지 않고 결정립계가 있다면 나타나야 할 소각 산란도 보이지 않으므로(워런), 주된 견해가 아닙니다.