X-ray crystallography 관련 참고사항들

Flack parameter: Chiral molecule을 포함한 크리스탈의 Correct handness를 결정하기 위한 파라미터. Absolute configuration을 결정해야할 때 봐야하는 부분이다. 0 - 1.0 사이 값을 가지며 0에 가까울수록 refinement가 실제 구조에 맞게 되었음을 의미하며, 1에 가까워지면 구조를 뒤집어서 다시 refine 해야한다. 보통 매우 0에 가깝게 (0.001, 0.006 등) 나오면 잘 된 것이고, 만약 0도 1도 아닌 어중간한 값이 나온다면 매우 높은 가능성으로 크리스탈이 Twinned 된 상태일 가능성이 있다. 

Twinned crystal은 눈으로 보기에는 한 방향으로 잘 자란 크리스탈 같지만 분석해보니 다른 방향으로 정렬된 크리스탈이 붙어서 자라서 마운트 된 경우에 이렇게 된다. 이 경우, 붙어있는 두 크리스탈을 따로 분리해서 분석해야 한다 (보통 프로그램이 해결해준다). 

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Centrosymmetric crystal을 non-centrosymmetric space group으로 refine 하는 경우에 문제가 될까?

Centrosymmetric / non-centrosymmetric space group은 inversion center의 유무로 결정이 나지만, 이를 넣느냐 넣지 않는냐로 구조 결정에 어려움을 겪을 수 있다. 결과만 놓고 얘기 했을 때, 구조가 심각하게 뒤틀리게 나올 수 있고, 결합 길이가 0.2 Å까지 차이날 수 있으니 주의해야 한다. 만약 구조가 centrosymmetric (inversion center를 가지고 있음)이면 inversion center에 대해서 정확히 대칭되는 구조가 반대쪽에 나타나야 한다. 하지만 이걸 non-centrosymmetric으로 정하고 들어가면 나머지 반쪽에 대해서 대칭이 아닌 구조를 지어내게 되는데, 같은 Metal - N 길이라도 크게 차이가 나게 된다.

같은 리간드가 양쪽에 붙어있는데 (L - M - L 구조), 각 리간드와 메탈의 결합길이가 양쪽에서 다르게 나타나는 것은 구조상 말이 안되기 때문에 잘못 refine 한 것이 아닌지 생각해봐야 한다. 이런 경우 PLATON을 사용하면 실제 space group을 정하는 데에 도움을 받을 수 있다. 

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Space group을 잘못 정하는 경우,

처음에 unit cell determination을 할 때, 프로그램이 Laue class를 제시하는데, 11개의 Laue class 중에 거의 모든 class는 두 개 이상의 non-centrosymmetric group을 가지고 있다.

예를 들어 Laue class mmm의 경우 222, mm2의 non-centrosymmetric space group을 가지고 있는데, unit cell determination만 가지고는 222와 mm2의 구분이 어렵다. 이 스텝에서는 유닛셀 각 모서리의 길이, 각 모서리사이의 각도만을 판단하기 때문이다 (222, mm2의 경우 모두 모서리 각도 90도, inversion center가 없음). 그래서 이후 fast scan을 하고, xprep까지 지나서 space group을 정해봐야하는데, 만약 222가 아니라면 mm2로 가서 다시 space group을 정할 필요가 있다. 흔하지 않은 케이스긴 하지만 space group과 Laue class를 염두에 두고 있어야 하는 것을 알려주는 부분이다. 실제로 mm2인데 222로 스캔을 하는 경우, 프로그램이 90% 완료에 걸리는 스캔 횟수를 절반으로 줄여버리기 때문에 또 문제가 생길 수 있다.