Materiaalidiffraktiomenetelmällä

Materiaalidiffraktiomenetelmä, usein lyhennettynä diffraktiomenetelmäksi, on analyyttinen tekniikka, jota käytetään materiaalien kiderakenteen tutkimiseen. Se perustuu siihen, että materiaalin atomit tai molekyylit järjestäytyvät säännöllisiin hilasoluihin. Kun röntgensäteitä, neutroneja tai elektroneja ohjataan tämän materiaalin läpi, ne vuorovaikuttavat hilassa olevien atomien kanssa ja siroavat eri suuntiin. Tämä sironta ei tapahdu satunnaisesti, vaan muodostaa tietynlaisia diffraktiokuvioita, jotka ovat ainutlaatuisia materiaalin kiderakenteelle.

Diffraktiokuvion analysointi antaa tietoa hilavakion koosta ja materiaalin kiderakenteen tyypistä. Yleisimmin käytetty menetelmä on röntgendiffraktio (XRD), jossa röntgensäteet osuvat näytteeseen ja muodostavat diffraktiokuvion detektorille. Analysoimalla diffraktiokulmia ja intensiteettejä voidaan päätellä materiaalin kiteisyysaste, faasiskoostumus ja jopa mahdolliset jännitykset kiderakenteessa. Menetelmää käytetään laajasti materiaalitieteessä, kemiassa, geologiassa ja lääketieteessä muun muassa uusien materiaalien kehityksessä, laatukontrollissa ja rakenteellisten vaurioiden tunnistamisessa. Neutrondiffraktio ja elektronidiffraktio tarjoavat täydentävää tietoa erityisesti kevyiden alkuaineiden tai magneettisten materiaalien tutkimiseen.