Le tecniche di diffrazione di raggi X (XRD) sono tra le più utilizzate nello studio strutturale dei materiali. I contesti applicativi dell’XRD sono tra i più svariati e includono numerose discipline quali geologia, chimica, fisica, scienza dei materiali, ingegneria e biomedicina.

Le tecniche XRD vengono suddivise in funzione della natura del campione:

• Powder X-Ray Diffraction (PXRD)

L’analisi PXRD permette di indagare la natura cristallina o amorfa del campione. Nel caso di materiali microcristallini è possibile identificare, ed in alcuni casi quantificare, le fasi cristalline presenti ed ottenere informazioni sulle dimensioni dei cristalliti. Pertanto, le tecniche PXRD vengono utilizzate routinariamente sia per il controllo di qualità in processi industriali che per applicazioni di ricerca. Tramite l’XRD è possibile analizzare una grande varietà di campioni come minerali, film sottili, materiali in bulk, polimeri, materiali nano- e meso-strutturati.

• Single Crystal X-Ray Diffraction (SC-XRD)

Dalle analisi dei cristalli singoli è possibile ricostruire la struttura cristallina tridimensionale di sistemi di natura organica, inorganica e metallorganica.

Sebbene la preparazione di cristalli adatti a questo tipo di analisi in alcuni casi risulti complessa, l’SC-XRD è sicuramente la tecnica più utilizzata per ottenere una caratterizzazione strutturale dettagliata. La cristallografia, infatti, risulta cruciale nello studio di nuovi sistemi di sintesi, sia per la ricerca di base che per la determinazione di relazioni struttura-proprietà come nel caso di sensori, catalizzatori, sistemi biologicamente attivi, sistemi dotati di proprietà elettriche e/o magnetiche.

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Dott. Enrico Podda

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