diffraktiomenetelmien

Diffraktiomenetelmät ovat analyysimenetelmiä, joissa diffraktioa käytetään materiaalien rakenteen ja faasien sekä mikro- ja makrostruktuurin tutkimiseen. Periaate perustuu aaltoliikkeeseen: säännöllisesti järjestäytyneet rakenteet hajottavat ja uudelleen yhdistävät aalloja, jolloin syntyy havaittavia diffraktiopisteitä. Eri aallonpituudet, kuten röntgensäteet, elektronit ja neutronit, mahdollistavat tutkimuksen eri syvyyksillä ja eri atomien ominaisuuksilla.

Röntgendiffrktio (XRD) on yleisin diffraktiomenetelmä. Sitä käytetään faasien tunnistamiseen, lattice-parametrien mittaamiseen sekä kiteen mikrostruktuurin ja jännityksen arviointiin. Pienikulmainen diffraktio (SAXS) kuvaa suuria rakenteita, kuten hiukkaskokoja ja epäjatkumaisuuksia. Yksittäiskristallidiffraktio (SC-XRD) antaa tarkat atomien sijainnit ja mahdollistaa koko rakenteen ratkaisut. Neutronidiffraktio on erityisen hyödyllinen kevyiden atomien, kuten vedyn, sijainnin selvittämisessä sekä magneettisten rakenteiden tutkimuksessa. Elektronidiffraktio, jota usein käytetään TEM:ssä, soveltuu pienille näytteille ja mahdollistaa sekä diffraktiopisteiden että mikroskooppisen rakenteen tarkastelun; EBSD-menetelmä kartoittaa suuria kiteittenorientaatioita metallien ja joidenkin epäorgaanisten aineiden näytteissä.

Sovellukset kattavat materiaalitieteen, kristallografian sekä faasien, jännityksen ja epäpuhtauksien analyysin. Rajoitukset liittyvät tarvetta säännölliselle rakenteelle ja hyvälle näytteenlaadulle; tulkinta voi vaatia malleja ja kokemusta.