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專題 < 中子衍射

#中子衍射

簡介

中子衍射是一項技術,通過利用中子在晶體中的散射來揭示晶體結構。這種技術類似于X射線衍射,但由于中子本身較重且具有磁性,它提供了與X射線不同的信息和優勢。

  1. 原理:中子衍射基于布拉格定律,即當中子的入射角度等于出射角度時,會發生衍射現象。當中子穿過晶體時,晶體的原子核和電子對中子進行散射,產生特定方向的衍射現象。

  2. 特點:中子衍射可用于確定化合物分子位置、解析晶體結構和檢測晶體缺陷等。相較于X射線衍射,中子衍射更準確地確定輕元素(如氫、鋰等)的位置,且不會對樣品造成較大輻射損傷。此外,中子衍射還具有分析材料磁性和氫同位素的能力,成為研究新型功能材料的重要手段之一。

  3. 應用:中子衍射被廣泛應用于固體、液體和氣體結構的研究。在材料科學領域,它有多種應用,如在電池材料研究中確定鋰離子位置和遷移方式,指導新型電池的設計;在催化劑研究中揭示活性物種的位置和結構,優化催化反應過程;在聚合物研究中確定聚合物鏈的折疊狀態和排列順序,助力高性能功能性聚合物的制備。

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