Local Structure Study of Ni in Ni-Zn Alloy Coating on Steel by X-ray Absorption Spectroscopy

X선 흡수 분광법을 이용한 Ni-Zn 도금 강판에서의 Ni의 국부 구조에 관한 연구

X-ray absorption fine structure spectroscopic studies at the Ni K-edge have been performed for the Ni-Zn alloy coating layer on steel. The Ni-Zn interatomic distances and Debye-Waller factors were determined by fitting the experimental data with the theoretical spectra in the temperature range of 80 to 300K. The average Ni-Zn interatomic distance was found to be $2.557{\AA}$ and the variation of the Ni-Zn interatomic distance with temperature in this range was insignificant. From the comparison of the Ni-Zn interatomic distance with the nearest neighbor distance of pure Zn lattice it has been suggested that there is an apparent contraction around Ni atom.

X선 흡수 미세구조 분석 기술을 이용하여 Ni-Zn 도금 강판에서의 Ni 주위 국부구조를 연구하였다. 실험적으로 측정한 X선 흡수 미세구조 스펙트럼과 이론적인 스펙트럼을 비교 분석함으로서 Ni-Zn 원자간 거리와 Debye-Waller factor를 결정하였는데 이때 측정 온도의 범위는 80K로부터 300K까지이었다. 이 측정 온도 범위내에서는 Ni-Zn 원자간 거리의 온도에 따른 변화는 매우 작았으며 원자간 거리의 평균값은 $2.557{\AA}$이었다. 그리고 이러한 Ni-Zn 원자간 거리의 값을 순수한 Zn 금속 재료의 가장 가까운 이웃 원자간 거리의 값과 비교하여 볼 때 Ni-Zn 전기 도금층의 Ni 원자 주위에 약간의 contraction이 있는 것을 알 수 있었다. 한편, Debye-Waller factor는 온도에 따라 0.005~0.011 정도의 값을 가지며 비교적 큰 온도 의존도를 가지는 것으로 나타났다.