FullProf Suite와 CIF(Crystallographic Information File) 파일을 이용한 이론적인 XRD 패턴 구하기!
2011. 7. 3. 13:18ㆍ화학
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재료화학이나 결정학을 공부하는 학생이라면 CIF 파일(Crystallographic Information File)에 대해서 들어본 경험이 있을 것이다. CIF 파일은 단결정에 대한 정보를 담고 있는 파일을 의미하는 것으로 볼 수 있는데, IUCr(International Union of Crystallography, http://www.iucr.org/) 이라는 기관에서 결정에 관한 데이터를 수집하고 관리하는 것 같다. CIF 파일에 대한 구체적인 사항은 위에서 언급한 IUCr 홈페이지>Resource>CIF 카테고리(http://www.iucr.org/resources/cif/)서 알아볼 수 있다.
우리는 실험을 통해서 단결정(Single crystal)을 얻고 그에 대한 데이터인 CIF 파일을 얻는다. 이 얻은 CIF 파일을 프로그램을 이용해서 분석을 하게 되면 unit cell 안에서의 결정의 형태나 단결정의 원소간의 결합길이, 결합각도, space group 등 거의 모든 정보를 알 수 있다. 이뿐 아니라 개인적으로 흥미로웠던 CIF 파일을 가지고 이론적인 XRD 패턴을 구할 수 있다는 것이었다. 어찌보면 XRD 패턴을 구하는 것이 당연하다고 볼 수 있지만 실험적인 방법으로만 XRD를 측정해오던 나에게는 새롭게 다가왔다. 그리고 최근에 CIF 파일을 주시며 이론적인 XRD 패턴을 구해보라는 '명'도 있어서 더 관심을 갖게 된 것 같다.
CIF 파일이 있으면 이론적인 XRD 패턴을 그릴 수 있다는 것은 알게 됐지만, 어떤 프로그램을 사용해서 얻을 수 있는지에 대한 정보가 전무했다. 이것과 관련된 정보를 잘 알고 있던 선배도 자리를 비운 사이에 어떻게 할지 잘 모르고 있다가 인터넷 검색 찬스를 통해 이에 관한 정보를 얻을 수 있었다.
검색을 통해서 찾은 사이트가 Paul Scherrer Institue 라는 곳(http://diffraction.web.psi.ch/diffraction-pc.htm)이었는데 컴퓨터를 이용한 Diffraction 을 볼 수 있는 프로그램을 소개하는 곳이었다. 일단 내가 원하던 목적과 부합하는 프로그램을 찾아봤을때 가장 적합하다고 판단된 것이 바로 Fullprof 라는 프로그램이었다. Powdercell 이라는 프로그램도 이전에 찾아서 사용해봤는데 CIF 파일을 불러오지 못하는 것 같아서 포기했었다. Fullprof 프로그램을 다운 받기 위해서 download(http://www.ill.eu/sites/fullprof/php/downloads.html) 를 클릭하고 링크를 타고 프로그램 홈페이지(http://www.ill.eu/sites/fullprof/index.html)로 이동했다. 이 프로그램은 윈도우, 맥, 리눅스를 모두 지원하는 프로그램이었는데 윈도우에서 사용할 것이기 때문에 윈도우용 파일을 다운받아 설치했다.
설치를 완료하게 되면 바탕화면에 FP_Suite_TB 라는 아이콘이 생긴것을 확인할 수 있을 것이다. 이 아이콘을 더블 클릭하면 다음과 같이 FullProf Suite Toolbar 라는 프로그램이 실행된다.
결정(Crystal) 에 대한 다양한 프로그램을 제공하고 있는 것 같은데 아직까지는 이론적인 XRD 패턴만 구하는 것만 해봐서 다른 기능에 대해서는 잘 모르고 있다. 아무튼 우리가 데이터로 얻은 CIF 파일을 불러와야하는데 그 방법은 다음과 같이 FIle 을 누르고 CIF 라 활성화 되 있는 부분을 클릭하면 된다.
CIF 파일을 클릭하게 되면 파일을 열 수 있는 창이 뜨는데 거기서 자신이 얻은 CIF 파일을 클릭하고 Open 하면 된다.
위와 같이 파일을 클릭하고 열기를 한다음 다음 그림에서 보이는 것과 같은 아이콘을 클릭한다.
위에서 보이는 것처럼 저 아이콘을 클릭하게 되면 WInPLOTR 이라는 프로그램이 실행되면서 CIF 파일에서 뽑아낸 정보로 XRD 패턴을 그려내는 것을 확인할 수 있다. 아래 캡쳐 이미지는 XRD 패턴을 구했으나 필요에 의해서 그 패턴을 지워낸 것이다. 본인의 파일을 가지고 한다면 Peak 이 나오는 것을 볼 수 있을 것이다.
이렇게 얻어진 XRD 패턴을 저장해서 사용할 수도 있고 그 자체로 출력을 해서 사용할 수도 있다. 본인은 이 파일을 txt 나 csv 파일로 export 를 시키고 싶었으나 찾을 수가 없었다. 이 프로그램의 장점은 freeware 로 사용할 수 있다는데 있는 것 같다. 그 뿐 아니라 많은 기능을 제공하고 있는 장점도 가지고 있다. 아직까지 생소한 느낌이지만 좀 더 익숙해진다면 아주 유용한 프로그램이 될 것이라는 생각을 갖고 있다.
다음 포스트에서는 결정과 관련된 다른 프로그램인 Crystalmaker(http://www.crystalmaker.com/ 크리스탈 메이커)와 Single crystal, CrystalDiffract 에 대해서 다뤄보고자 한다. 오늘 소개한 프로그램은 프리웨어라 생각되지만 다음에 소개할 세가지 프로그램은 상용 프로그램이다. 이 또한 막강한 기능을 발휘하는 프로그램인데 이 프로그램을 이용해서 이론적인 XRD 패턴을 구할 수 있고 뿐만 아니라 txt 파일 까지 얻을 수 있었다.
우리는 실험을 통해서 단결정(Single crystal)을 얻고 그에 대한 데이터인 CIF 파일을 얻는다. 이 얻은 CIF 파일을 프로그램을 이용해서 분석을 하게 되면 unit cell 안에서의 결정의 형태나 단결정의 원소간의 결합길이, 결합각도, space group 등 거의 모든 정보를 알 수 있다. 이뿐 아니라 개인적으로 흥미로웠던 CIF 파일을 가지고 이론적인 XRD 패턴을 구할 수 있다는 것이었다. 어찌보면 XRD 패턴을 구하는 것이 당연하다고 볼 수 있지만 실험적인 방법으로만 XRD를 측정해오던 나에게는 새롭게 다가왔다. 그리고 최근에 CIF 파일을 주시며 이론적인 XRD 패턴을 구해보라는 '명'도 있어서 더 관심을 갖게 된 것 같다.
CIF 파일이 있으면 이론적인 XRD 패턴을 그릴 수 있다는 것은 알게 됐지만, 어떤 프로그램을 사용해서 얻을 수 있는지에 대한 정보가 전무했다. 이것과 관련된 정보를 잘 알고 있던 선배도 자리를 비운 사이에 어떻게 할지 잘 모르고 있다가 인터넷 검색 찬스를 통해 이에 관한 정보를 얻을 수 있었다.
검색을 통해서 찾은 사이트가 Paul Scherrer Institue 라는 곳(http://diffraction.web.psi.ch/diffraction-pc.htm)이었는데 컴퓨터를 이용한 Diffraction 을 볼 수 있는 프로그램을 소개하는 곳이었다. 일단 내가 원하던 목적과 부합하는 프로그램을 찾아봤을때 가장 적합하다고 판단된 것이 바로 Fullprof 라는 프로그램이었다. Powdercell 이라는 프로그램도 이전에 찾아서 사용해봤는데 CIF 파일을 불러오지 못하는 것 같아서 포기했었다. Fullprof 프로그램을 다운 받기 위해서 download(http://www.ill.eu/sites/fullprof/php/downloads.html) 를 클릭하고 링크를 타고 프로그램 홈페이지(http://www.ill.eu/sites/fullprof/index.html)로 이동했다. 이 프로그램은 윈도우, 맥, 리눅스를 모두 지원하는 프로그램이었는데 윈도우에서 사용할 것이기 때문에 윈도우용 파일을 다운받아 설치했다.
설치를 완료하게 되면 바탕화면에 FP_Suite_TB 라는 아이콘이 생긴것을 확인할 수 있을 것이다. 이 아이콘을 더블 클릭하면 다음과 같이 FullProf Suite Toolbar 라는 프로그램이 실행된다.
결정(Crystal) 에 대한 다양한 프로그램을 제공하고 있는 것 같은데 아직까지는 이론적인 XRD 패턴만 구하는 것만 해봐서 다른 기능에 대해서는 잘 모르고 있다. 아무튼 우리가 데이터로 얻은 CIF 파일을 불러와야하는데 그 방법은 다음과 같이 FIle 을 누르고 CIF 라 활성화 되 있는 부분을 클릭하면 된다.
CIF 파일을 클릭하게 되면 파일을 열 수 있는 창이 뜨는데 거기서 자신이 얻은 CIF 파일을 클릭하고 Open 하면 된다.
위와 같이 파일을 클릭하고 열기를 한다음 다음 그림에서 보이는 것과 같은 아이콘을 클릭한다.
위에서 보이는 것처럼 저 아이콘을 클릭하게 되면 WInPLOTR 이라는 프로그램이 실행되면서 CIF 파일에서 뽑아낸 정보로 XRD 패턴을 그려내는 것을 확인할 수 있다. 아래 캡쳐 이미지는 XRD 패턴을 구했으나 필요에 의해서 그 패턴을 지워낸 것이다. 본인의 파일을 가지고 한다면 Peak 이 나오는 것을 볼 수 있을 것이다.
이렇게 얻어진 XRD 패턴을 저장해서 사용할 수도 있고 그 자체로 출력을 해서 사용할 수도 있다. 본인은 이 파일을 txt 나 csv 파일로 export 를 시키고 싶었으나 찾을 수가 없었다. 이 프로그램의 장점은 freeware 로 사용할 수 있다는데 있는 것 같다. 그 뿐 아니라 많은 기능을 제공하고 있는 장점도 가지고 있다. 아직까지 생소한 느낌이지만 좀 더 익숙해진다면 아주 유용한 프로그램이 될 것이라는 생각을 갖고 있다.
다음 포스트에서는 결정과 관련된 다른 프로그램인 Crystalmaker(http://www.crystalmaker.com/ 크리스탈 메이커)와 Single crystal, CrystalDiffract 에 대해서 다뤄보고자 한다. 오늘 소개한 프로그램은 프리웨어라 생각되지만 다음에 소개할 세가지 프로그램은 상용 프로그램이다. 이 또한 막강한 기능을 발휘하는 프로그램인데 이 프로그램을 이용해서 이론적인 XRD 패턴을 구할 수 있고 뿐만 아니라 txt 파일 까지 얻을 수 있었다.
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