I raggi X si diffondono quando colpiscono la materia. La dispersione coerente diraggi Xgenerato dalla materia cristallina si manifesta come fenomeno di diffrazione, cioè il fascio incidente non diverge ma la direzione del fascio cambia e la lunghezza d'onda rimane invariata quando emerge il fascio incidente, che è un fenomeno unico della materia cristallina.

La stragrande maggioranza delle sostanze solide sono sostanze cristalline, microcristalline o quasicristalline, che possono produrre diffrazione di raggi X. La microstruttura dei cristalli è caratterizzata da strutture ordinate periodiche a lungo raggio. ILDiffrazione di raggi Xil modello del cristallo è una trasformazione fisica della scena tridimensionale della microstruttura cristallina, che contiene tutte le informazioni della struttura cristallina. Il modello di diffrazione dei raggi X può essere ottenuto utilizzando una piccola quantità di polvere solida o un piccolo campione.

La diffrazione dei raggi X (XRD) è attualmente un metodo potente per lo studiostruttura di cristallo(come il tipo e la distribuzione della posizione degli atomi o degli ioni e dei loro gruppi, la forma e le dimensioni delle cellule, ecc.).

XRD è particolarmente adatto per l'analisi di fase di sostanze cristalline. Se gli elementi della composizione o i gruppi di sostanze cristalline sono diversi o le loro strutture sono diverse, i loro spettri di diffrazione mostrano differenze nel numero di picchi di diffrazione, nella posizione dell'angolo, nell'ordine di intensità relativa e nella forma dei picchi di diffrazione. Pertanto, la composizione di fase e la struttura del campione possono essere identificate qualitativamente confrontando il modello di diffrazione dei raggi X del campione con quello della sostanza cristallina nota. Analizzando e calcolando i dati di intensità di diffrazione del campione, ilanalisi quantitativadella composizione della fase del campione può essere completata.XRD può anche determinare la dimensione della grana del materiale o il suo orientamento di configurazione (consistenza del materiale), ecc., e la sua applicazione è molto comune ed estesa.

Al momento, l’XRD è applicabile principalmente alle sostanze inorganiche e relativamente poche applicazioni alla materia organica.