Los rayos X se dispersan cuando inciden en la materia. La dispersión coherente deradiografíagenerado por la materia cristalina se manifiesta como un fenómeno de difracción, es decir, el haz incidente no diverge pero la dirección del haz cambia y la longitud de onda permanece sin cambios cuando emerge el haz incidente, que es un fenómeno único de la materia cristalina.

La gran mayoría de las sustancias sólidas son sustancias cristalinas, microcristalinas o cuasicristalinas, que pueden producir difracción de rayos X. La microestructura de los cristales se caracteriza por estructuras ordenadas periódicas de largo alcance. Eldifracción de rayos XEl patrón de cristal es una transformación física de la escena tridimensional de la microestructura cristalina, que contiene toda la información de la estructura cristalina. El patrón de difracción de rayos X se puede obtener utilizando una pequeña cantidad de polvo sólido o una pequeña muestra.

La difracción de rayos X (XRD) es actualmente un poderoso método para estudiarestructura cristalina(como el tipo y distribución de ubicación de átomos o iones y sus grupos, forma y tamaño de las células, etc.).

XRD es especialmente adecuado para el análisis de fases de sustancias cristalinas. Si los elementos de composición o grupos de sustancias cristalinas son diferentes o sus estructuras son diferentes, sus espectros de difracción muestran diferencias en el número de picos de difracción, la posición del ángulo, el orden de intensidad relativa y la forma de los picos de difracción. Por lo tanto, la composición de fases y la estructura de la muestra se pueden identificar cualitativamente comparando el patrón de difracción de rayos X de la muestra con el de la sustancia cristalina conocida. Al analizar y calcular los datos de intensidad de difracción de la muestra, elanálisis cuantitativode la composición de fases de la muestra se puede completar.XRD También puede determinar el tamaño del grano en el material o su configuración, orientación (textura del material), etc., y su aplicación es muy común y extensa.

En la actualidad, XRD se aplica principalmente a sustancias inorgánicas y relativamente pocas aplicaciones a materia orgánica.