Diffusion Coefficient, Diffusivity   확산 계수

1. 확산 계수 (Diffusivity, Diffusion Coefficient) [㎠/s]

  ㅇ 입자 농도 기울기에 따른 이동 용이성 (비례 상수)


2. 확산 계수의 표현식 및 영향요소

  ㅇ 입자의 유량 밀도(유속) 및 농도 기울기(농도 변화량) 간의 관계식인 픽 법칙(Fick Law)으로부터,
      
[# F = - D \; \nabla n = - D \frac{dn}{dx} \quad \text{(1 dimension)} #]

     -  F     :  입자의 순 유량 밀도(Net Flow Density) [1/(㎠·s)]
        . 유량 밀도 = 농도[개/㎥] x 이동속도[m/s]  (입자수 관점)
                    = ρv [g/㎠·s]  (질량 관점)
     -  (-)   :  농도가 감소하는 방향으로(작은쪽으로) 확산 이동함을 의미
     -  D     :  확산 계수 (비례 상수) [㎠/s]
        . 이동 용이성을 나타내는 계수
     -  n     :  입자 농도 [개/㎤]
     -  dn/dx :  농도 기울기(Concentration Gradient) [(개/㎤)·(1/㎝)]
        . 물질 조성(성분)의 거리에 따른 농도 변화율

  ㅇ 확산 계수 D 에 영향을 끼치는 요소로는,
     - 격자구조,온도,불순물 등에 의존함

  ※ [참고 例] ☞ 확산 방정식, 반도체 내 확산 전류 참조