Röntgenbeugungist eine leistungsstarke Technik zur Analyse der Kristallstruktur von Materialien. Es nutzt das Beugungsphänomen, das durch die Wechselwirkung von Röntgenstrahlen mit den regelmäßig angeordneten Atomebenen im Kristall entsteht, um auf die Kristallstruktur, die Gitterparameter, die Atomanordnung und die Phasenzusammensetzung des Materials zu schließen.

RöntgenBeugung Prozess Wenn der Röntgenstrahl den Kristall durchdringt, interagiert der Röntgenstrahl als elektromagnetische Welle mit den Atomen, da die Atome im Inneren des Kristalls nach einem bestimmten Gesetz so angeordnet sind, dass sie ein Gitter bilden. Jedes Atom fungiert als winzige Streuquelle, aber aufgrund der Periodizität des Gitters interferieren die von jedem Atom gestreuten Röntgenstrahlen.

Kristallstrukturanalyse

Am Beispiel eines Silizium-Einkristalls gehört Silizium zur kubisch-flächenzentrierten Struktur und sein typisches Röntgenbeugungsmuster weist mehrere Sätze charakteristischer Beugungspeaks auf, wie z. B. (111), (220), (311) und andere Kristall weist entsprechende Spitzen auf. Durch Messung der Positionen dieser Peaks und Verwendung des Braggschen Gesetzes zur Berechnung des entsprechenden Kristallebenenabstands in Kombination mit den Gitterparametern von Silizium wird die Richtigkeit der ermitteltKristallstrukturverifiziert werden kann.

Die Röntgenbeugungstechnologie ermöglicht durch die Erfassung und Analyse des Beugungssignals von Kristallen einen Einblick in die Mikrostruktur von Materialien und ist in vielen Bereichen ein unverzichtbares Forschungsmittel.