X-Ray Diffractometer（XRD，X射線繞射儀）是一種用來研究材料結晶結構的經典而強大工具，在材料科學、化學、物理、地質學等領域被廣泛應用。XRD 的厲害之處在於它能夠快速、非破壞性地分析材料的結晶特性與相組成，甚至能做到奈米尺度的結構推定。

• XRD 的基本原理：

X射線照射到晶體時，會被晶體中**有序排列的原子面（晶面）**反射產生繞射。當滿足 Bragg 條件時：

nλ=2dsinθ

就會在特定角度下產生建設性干涉，形成可偵測的繞射峰。

➡️ 所得繞射圖譜反映了材料的晶體結構、晶面間距、對稱性等資訊。

• XRD 能提供的資訊:

1. 相組成鑑定（Phase Identification）

2. 晶體結構參數（Lattice Parameters）

3. 晶體完整度與織構（Crystallinity / Texture）

4. 晶粒尺寸與微應變（Crystallite Size / Microstrain）

5. 原位結構變化觀察（in situ XRD）

6. 可進行原位實驗(in situ）

• 常見應用範例：

1. 電池正極材料分析：確認充放電前後的相變。

2. 催化劑鑑定:辨別金屬或金屬氧化物相（如Ni, NiO, Ni(OH)₂）。

3. 奈米材料晶粒尺寸估算：例如用來估計Fe₃O₄奈米粒子的尺寸。

4. 相純度檢測:確認合成物是否為單一結晶相或混相。