Neutronidiffraktiomenetelmät

Neutronidiffraktiomenetelmät, tai neutronidiffraktio, ovat tieteellisiä tutkimusmenetelmiä, joita käytetään materiaalien rakenteen ja dynamiikan selvittämiseen. Menetelmä perustuu neutronien kykyyn vuorovaikuttaa aineen atomien kanssa ja taipua, kun ne kohtaavat säännöllisiä atomihiloja. Kun neutronisäte on suunnattu näytteeseen, neutronit siroavat eri suunnissa. Analysoimalla siroamiskulmia ja intensiteettejä voidaan päätellä materiaalin atomien järjestys, atomien väliset etäisyydet ja mahdolliset magneettiset rakenteet.

Neutronien etuna muihin diffraktiomenetelmiin, kuten röntgendiffraktioon, verrattuna on niiden sähköinen neutraalisuus. Tämä mahdollistaa neutronien tunkeutumisen syvälle materiaaleihin ja vuorovaikutuksen myös kevyiden atomien, kuten vedyn, kanssa, jotka ovat usein vaikeasti havaittavissa röntgendiffraktiossa. Neutronit ovat myös herkkiä magneettisille vuorovaikutuksille, mikä tekee neutronidiffraktiosta erinomaisen työkalun magneettisten materiaalien tutkimiseen.

Neutronidiffraktiomenetelmiä käytetään laajasti eri tieteenaloilla, mukaan lukien materiaalitiede, fysiikka, kemia, biologia ja geologia. Niiden avulla voidaan tutkia esimerkiksi metallien, keramiikan, polymeerien, proteiinien ja magneettisten materiaalien atomirakenteita ja dynamiikkaa. Menetelmät vaativat yleensä suuria ja tehokkaita neutronilähteitä, kuten ydinreaktoreita tai hiukkaskiihdyttimiä.