X線回折（XRD）について
X線回折（XRD）は、材料の結晶構造、化学組成、およびその他の特性を研究するための強力な分析技術です。結晶性サンプル内の電子とX線との相互作用に基づき、散乱したX線の構造的干渉により回折パターンが形成されます。このパターンには、原子の配置、単位セルのサイズと形状、結晶格子の対称性に関する情報が含まれています。
X線回折の原理
既知の波長のX線が結晶性サンプルに向けられると、原子内の電子によってX線が散乱されます。結晶内の原子の規則正しい配置により、散乱したX線は互いに干渉し、ブラッグピークまたは反射として知られる明るい斑点の回折パターンを生成します。これらのピークの位置と強度は結晶構造によって決定され、材料の特性を明らかにするために分析されます。
ブラッグの法則により、ブラッグピークの位置と結晶格子との関係が記述されます：
n * λ = 2 * d * sin(θ)
ここで、nは反射の次数を表す整数、λはX線の波長、dは結晶格子内の隣接する原子面間の距離、θは入射X線と回折面との間の角度です。
ブラッグピークの角度と強度を測定し、ブラッグの法則を使用することで、研究者は結晶構造、単位セルの寸法、および材料内の原子位置を決定することができます。この情報は、材料の特性と挙動を理解し、特定の特性を持つ新しい材料を設計するために不可欠です。
X線回折の応用
X線回折は、材料科学、化学、鉱物学と地質学、生物学、および製薬産業など、さまざまな分野で広く応用されています。これらの応用を通じて、XRDは材料の構造と特性についての貴重な情報を提供し、科学技術の進歩に貢献しています。
回折現象
回折は、光などの電磁波が障害物に遭遇するか、その経路に開口部（開口）を通過するときに発生する現象です。波が障害物や開口部と相互作用するとき、波は曲がり、広がり、互いに干渉し、元の伝播方向から逸脱する新しい波形パターンを作成します。回折は電磁放射の波の性質の結果であり、重ね合わせの原理によって支配されます。
回折の範囲は、電磁波の波長と障害物または開口部のサイズと波長との相対的なサイズに依存します。障害物または開口部のサイズが波長と同等またはそれ以上の場合、顕著な回折が発生し、波の顕著な広がりと曲がりが観察されます。
光波の回折、X線回折など、回折は電磁波の挙動を理解し、光学、分光学、無線通信など多岐にわたる分野での応用に不可欠です。
