X線回折（XRD）とは

X線は電磁波の一種で、原子間距離と同程度の0.5～3Åの波長を持っています。X線が物質に入射すると、物質を構成する原子と様々な相互作用を起こします。電子による散乱分のうち、弾性的に散乱されるトムソン散乱は干渉性であるため、原子や分子が規則的に並んでいると、特定の方向でのみX線が観察されます。これがX線の回折現象です。

回折X線は、物質を構成する原子の種類や配列状態によって、物質特有のパターンを示します。

このX線の回折現象を利用して物質を評価する分析手法が、X線回折（X-ray diffraction：XRD）です。

X線回折を用いると、以下に示すようなさまざまな分析・測定が可能となります。

定性分析（構成成分の同定）
定量分析（構成成分の比率）
結晶子サイズ
結晶化度
結晶性・配向性
粒径や粒径分布
分子構造・結晶構造
残留応力
薄膜の膜厚・密度・表面粗さ・積層構造・エピ膜の評価

X線回折法は基本的には非破壊分析であり、無機物質や有機物質の粉末や単結晶、高分子材料、タンパク質、金属部品、有機・無機半導体薄膜など、分析対象を選ばないため、物質の状態や物性を調べる手段として、研究や生産・品質管理の分野で広く利用されています。

X線回折には、試料の状態や測定目的に応じた特徴的な手法が多数あり、その利用方法も多岐にわたります。

X線回折の種類

粉末X線回折: 多結晶体を試料とする測定法。得られる回折X線強度は、さまざまな方向を向いた微小結晶からの回折の総和となります。実測した回折パターンを既知物質の回折パターンと比較することにより、構成成分の同定が可能です。加えて各結晶相の積分強度を比較することで、定量分析を行うことができる。また回折ピークの広がりからは結晶子サイズを、回折ピークとハローの面積比からは結晶化度を調べることができます。
単結晶X線回折: 単結晶を試料とする測定法。単結晶の各結晶格子面からのX線回折強度を測定しフーリエ変換することで、単結晶を構成する化合物の立体構造を決定することができます。新規合成物など、未知化合物の分子構造の決定に適しています。

そのほかに、薄膜解析、X線小角散乱、残留応力解析、X線回折顕微法（X線トポグラフ）などがあります。

（情報提供：株式会社リガク様）

X線回折（XRD）に対応可能な企業

X線回折（XRD）に用いる装置

X線回折装置（XRD）

X線を固体試料（粉末など）や液体試料に照射し、散乱されたX線の強度を測定し、物質の原子・分子レベルでの構造を評価するための装置。

X線回折（XRD）とは

X線回折（XRD）に対応可能な企業

X線回折（XRD）に用いる装置

関連規格