X線回折は、材料の結晶構造を分析するための強力な手法です。 X線と結晶内の規則的に配置された原子面との相互作用によって発生する回折現象を利用して、材料の結晶構造、格子パラメータ、原子配列、相組成を推定します。

X線回折 過程 X線が結晶を通過すると、結晶内部の原子は一定の法則に従って格子を形成しているため、X線は電磁波として原子と相互作用します。各原子は小さな散乱源として機能しますが、格子の周期性により、各原子から散乱された X 線が干渉します。

結晶構造解析

シリコン単結晶を例にとると、シリコンは面心立方構造に属し、その典型的な X 線回折パターンには、(111)、(220)、(311) などのいくつかの特徴的な回折ピークが現れます。結晶は対応するピークに面します。これらのピークの位置を測定し、ブラッグの法則を使用して対応する結晶面間隔を計算し、シリコンの格子パラメータと組み合わせることで、結晶構造確認することができます。

X線回折技術は、結晶の回折信号を捉えて分析することで材料の微細構造を解明する窓を提供し、多くの分野で欠かせない研究手段です。