Grazing-Incident X-ray Diffraction (GIXRD/2θ-scan)
Grazing-Incident X-ray Diffraction (GIXRD), 是一種強大的分析技術，用於研究材料的晶體結構，特別關注它們的表面特性。 採用低入射角的X射線，通常接近總外部反射的臨界角，GIXRD增強了對材料近表面區域的敏感性。 這使其成為研究薄膜、界面和表面層的無價工具。 2θ掃描配置，其中探測器位置位於兩倍的入射角，允許精確分析衍射圖案，提供有關晶體學取向、應變和紋理的詳細見解。
GIXRD/2θ-scan 在材料科學中發揮關鍵作用，提供了對顯著影響各種材料行為和功能的結構特性的全面理解。 該方法在揭示表面現象和晶體學特徵方面發揮了重要作用，為從半導體技術到催化研究等領域的進展做出了貢獻。 探索GIXRD/2θ-scan 的能力，解鎖關於材料表面的豐富知識，使研究人員能夠量身定制具有增強特性的材料，以滿足各種應用需求。
界面工程與成膜研究
圖1a概述了使用PEDOT:PSS或PEDOT:PSS-GO:NH3複合膜製作PSCs的製程。 圖1b和1d顯示了CH3NH3PbI3-xClx薄膜在不同界面上的2D-GIXRD圖像。 明亮的斑點繞射環證實了所有HTL上的紋理晶體域，具有顯著的（110）、（220）和（310）峰。 值得注意的是，ITO/PEDOT:PSS-GO:NH3表現出優越的鈣鈦礦結晶，與其他基板相比，峰值更尖銳更亮（圖1e）。 這表明在PEDOT:PSS-GO:NH3基板上形成高度有序的鈣鈦礦結構。
參考：
Y. Yang, L. Yang, S. Feng. Interfacial engineering and film-forming mechanism of perovskite films revealed by synchrotron-based GIXRD at SSRF for high-performance solar cells. Materials Today Advances 2020, 6, 100068.
https:// www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590049820300151
底物應變研究
在這項研究中，圖2a展示了不同入射角度（0.1º至10º）下照射的W的GIXRD圖譜。主要的繞射峰，被識別為面心立方結構的（110）、（200）、（211）和（220），被展示出來。如圖2b-d所放大的（110）峰，隨著入射角度的增加而向較低的2θ角度移動，顯示出照射引起的晶格膨脹。照射樣品的繞射峰中的曲折模式表明（110）面間距的非均勻分佈。因此，分析這些在不同入射角度下的GIXRD數據對於研究離子照射後微結構的演變是必不可少的，包括壓縮應變和膨脹應變。
參考：
Huang W, Sun M, Wen W, Yang J, Xie Z, Liu R, Wang X, Wu X, Fang Q, Liu C. Strain Profile in the Subsurface of He-IonIrradiated Tungsten Accessed by S-GIXRD. Crystals 2022, 12, 691.
https://doi.org/10.3390/cryst12050691
研究氧化物成分
在這項研究中，GIXRD展示了其作為一種快速和直觀工具，用於定量研究非晶混合氧化物組成的效能，特別是將Ta2O5與不同百分比的SiO2混合。 圖3顯示了在2θ角度範圍為5至42度的Ta2O5/SiO2混合層的一系列GIXRD繞射圖譜。 這些是在兩種實驗條件下獲得的：（a）使用0.6毫米狹縫寬度，以及（b）對輸入和輸出光束都使用2.0毫米狹縫寬度。 通過峰值拟合分析，量化了觀察到的相關性，結果產生了內插函數。 這些函數用作校準曲線，有助於準確確定薄膜組成，如圖3c和3d所示。
參考：
Achilli, E.; Annoni, F.; Armani, N.; Patrini, M.; Cornelli, M.; Celada, L.; Micali, M.; Terrasi, A.; Ghigna, P.; Timò, G . Capabilities of Grazing Incidence X-ray Diffraction in the Investigation of Amorphous Mixed Oxides with Variable Composition. Materials 2022, 15, 2144.
https://doi.org/10.3390/ma15062144