Nhiễu xạ tia X là hiện tượng cỏc chựm tia X nhiễu xạ trờn cỏc mặt tinh thể của chất rắn. Do tớnh tuần hoàn của cấu trỳc tinh thể đó tạo nờn cỏc cực
cấu trỳc của vật liệu… Ngoài ra cũn cho phộp ta ước lượng kớch thước hạt tinh thể của mẫu đối với cỏc tinh thể nhỏ cỡ nanomet.
Nguyờn lý chung của phương phỏp nhiễu xạ tia X: Chiếu chựm tia X đơn sắc vào tinh thể, khi đú cỏc nguyờn tử bị kớch thớch và trở thành cỏc tõm phỏt súng thứ cấp. Cỏc súng thứ cấp này triệt tiờu với nhau theo một số phương và tăng cường với nhau theo một số phương tạo nờn hỡnh ảnh giao thoa. Hỡnh ảnh này phụ thuộc vào cấu trỳc của tinh thể. Phõn tớch hỡnh ảnh đú ta cú thể biết được cỏch sắp xếp cỏc nguyờn tử trong ụ mạng. Qua đú xỏc định được cấu trỳc mạng tinh thể, cỏc pha cấu trỳc trong vật liệu, cấu trỳc ụ mạng cơ sở… Nguyờn tắc của phương phỏp nhiễu xạ tia X dựa trờn định luật nhiễu xạ Laue và điều kiện Vulf – Bragg.
Coi mạng tinh thể là tập hợp của cỏc mặt phẳng song song cỏch nhau một khoảng d. Khi chiếu tia X vào bề mặt, do tia X cú khả năng đõm xuyờn mạnh nờn khụng chỉ những nguyờn tử bề mặt mà cả những nguyờn tử bờn trong cũng tham gia vào quỏ trỡnh tỏn xạ. Để xảy ra hiện tượng nhiễu xạ thỡ cỏc súng phải thoả món điều kiện Laue: Gúc giữa mặt phẳng nhiễu xạ với tia tới và tia nhiễu xạ là bằng nhau; phương của tia tới, tia nhiễu xạ và phỏp tuyến của mặt phẳng nhiễu xạ là đồng phẳng; súng tỏn xạ của cỏc nguyờn tử theo phương tỏn xạ là đồng pha.
Hỡnh 2.3. Sơ đồ nguyờn lý của nhiễu xạ tia X [5]