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X線回折によって実験的に要素を決定するものは何ですか?

結晶元素のX線回折は、いくつかの重要な特性を決定できます。

1。結晶構造:

* ユニットセルパラメーター: X線の回折は、結晶構造の基本的な繰り返し単位であるユニットセルの寸法(a、b、c)と角度(α、β、γ)を明らかにします。

* 格子タイプ: 回折パターンは、格子のタイプ(例えば、顔中心の立方体、体中心の立方体、六角形の密集)を明らかにします。

* 原子位置: 単位セル内の原子の位置を決定することができ、結晶内の原子の配置に関する洞察を提供します。

2。原子間隔:

* 平面間の間隔: Braggの法則(Nλ=2DSinθ)により、X線の回折角(θ)からの結晶面(d)間の間隔の計算が可能になります。この情報は、結晶内の原子距離の尺度を提供します。

3。クリスタライトサイズ:

* シェラー方程式: 回折ピークの幅を分析することにより、サンプルの結晶子(小さな結晶)の平均サイズをシェラー方程式を使用して決定できます。

4。ひずみと欠陥:

* ピークシフトと拡大: ピーク位置のシフトとピーク形状の変化は、結晶格子内の内部ひずみまたは転位や空室などの欠陥の存在を示すことができます。

5。位相識別:

* 一意の回折パターン: すべての結晶要素(および同じ要素の異なる相)には一意の回折パターンがあり、サンプルに存在する異なる位相を識別できます。

重要な注意: X線回折は、主に結晶材料に使用されます。長距離順序を欠いているアモルファス材料は、鋭利な回折ピークを生成しません。

要約すると、X線回折は、結晶元素内の原子配置、構造、および欠陥を理解するための強力なツールを提供します。これにより、科学者は材料を特徴付け、その特性に関する洞察を得ることができます。

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