Difraktiomenetelmät

Difraktiomenetelmät är en samling tekniker som utnyttjar fenomenet diffraktion för att analysera material. Diffraktion sker när vågor, såsom röntgenstrålar eller neutroner, sprids oregelbundet när de passerar genom eller reflekteras från en periodisk struktur. Denna spridning skapar ett interferensmönster av ljusa och mörka punkter som är unikt för den specifika strukturen. Genom att studera detta diffraktionsmönster kan man dra slutsatser om materialets kristallstruktur, atompositioner, orientering och till och med molekylära former.

De mest använda difraktiomenetelmäin ovat röntgendiffraktion (XRD) ja neutronidiffraktion. XRD är särskilt användbar för att bestämma kristallstrukturer hos fasta ämnen, identifiera olika faser i ett prov och mäta kristallinitet och spänning. Neutronidiffraktion kompletterar XRD genom att kunna detektera lätta atomer som väte, vilka är svåra att observera med röntgenstrålar. Dessutom är neutroner känsliga för magnetiska strukturer, vilket gör neutronidiffraktionen ovärderlig inom magnetismforskning.

Andra difraktiomenetelmiin kuuluvat elektronidiffraktion, joka soveltuu erityisesti nanomateriaalien ja ohuiden kalvojen tutkimiseen, sekä valodiffraktion, jota käytetään esimerkiksi optisten elementtien ja pienhiukkasten karakterisointiin. Difraktiomenetelmien sovellusalueet ovat laajat, ja niitä käytetään laajalti materiaalitieteessä, kemiassa, fysiikassa, biologiassa ja geologiassa uusien materiaalien kehittämiseen, materiaalien ominaisuuksien ymmärtämiseen ja laadunvalvontaan.