Specular X-ray Diffraction (θ-2θ scan)
Specular X-ray diffraction是一種利用X射線衍射的強大分析技術，用於以異常精度研究薄膜和表面的晶體學特性。 此方法利用X射線衍射現象，其中入射X射線與樣品的周期性原子結構相互作用，導致X射線在特定方向上的散射。
Specular X-ray diffraction的機制涉及將單色X射線束定向到樣品表面的精確角度，稱為傾斜入射角。 隨著X射線與樣品的晶格相互作用，它們經歷構造干涉，產生特定角度的明顯衍射峰。 這種現象使研究人員能夠分析這些衍射峰的強度和位置，為晶體取向、晶格間距和晶體品質等各種晶體學參數提供寶貴的見解。 Specular X-ray diffraction在材料科學、半導體研究和薄膜技術中發揮關鍵作用，促進了材料的表徵和優化，適用於各種工業和技術應用。
化學
這項研究探討了煤的化學和結構特徵如何影響煤層氣的行為，研究了吸附、脫附和擴散。 利用X射線衍射分析，評估了不同煤階的晶粒特性，如圖1所示。 X射線衍射光譜顯示在(002)和(100)處有明顯的峰值，顯示了芳香層的堆積結構。 隨著成熟度的增加，(002)峰的強度增加，而(100)峰在高階樣品中略有上升。 峰值隨著碳含量的增加而向較大角度移動。 計算得到的晶粒結構參數在煤化過程中顯示了趨勢（見表1），平均晶粒直徑（La）的值增加，除了XJ-1樣品，顯示了結構較不有序的低階煤。 平均晶粒高度（Lc）的值通常最初增加，然後在特定煤化階段（%Ro=2.07%）的SX-3樣品中減少。
參考：
Shike Li, Yanming Zhu, Yang Wang, and Jing Liu. The Chemical and Alignment Structural Properties of Coal: Insights from Raman, Solid-State13C NMR, XRD, and HRTEM Techniques. ACS Omega, 2021, 6, 11266−11279.
https://pubs.acs.org/doi/epdf/10.1021/acsomega.1c00111
奈米材料
在這項研究中，樣品A和B中獲得的奈米片（NFLs）表現出獨特的特徵，其橫向尺寸分別約為3-5奈米和30奈米。 兩者都呈現出不規則和超薄的分層結構。 圖2a中的實驗X射線衍射數據分析顯示了由於奈米尺度結構的特徵展寬而產生的多個峰值。 樣品呈現1T'和2H相混合的性質，如圖2b、c中的參考柱所示。 這種區別進一步得到了德拜函數計算的支持。 樣品A和B之間奈米片厚度的差異主要導致了X射線衍射圖案的變化。 本研究中X射線衍射和X射線光電子能譜（XPS）分析的結合有助於區分NFLs的晶體習性，並估計2D-WS2奈米晶樣品中的原子層數。
參考：
Scarfiello R., Mazzotta E., Altamura D., Nobile C., Mastria R., Rella S., Giannini C., Cozzoli PD, Rizzo A., Malitesta C. An Insight into Chemistry and Structure of Colloidal 2D-WS2 Nanoflakes: Combined XPS and XRD Study. Nanomaterials 2021, 11, 1969.
https://doi.org/10.3390/nano11081969
藥劑學
在這項研究中，採用X射線衍射（XRD）來確定涉及二氫黃酮醇和BPY（2C15H12O7•3（C10H8N2），DHQ•BPY）以及（C15H12O8•2.5（C10H8N2），DMY•BPY）的兩種新型 藥物共晶的晶相純度。 結果顯示，晶體相峰與活性藥物成分（APIs）和構象體（CCF）的特徵峰和模式緊密對應（圖4a和4b），與APIs和CCF的不同。 物理混合物和共晶樣品表現出明顯的差異，確認了相應的分子化合物DHQ•BPY和DMY•BPY的形成。
參考：
Lixin Liu, Moqi Liu, Yunan Zhang, Hemei Yin, Xin Su, Qiang Zhang, Yanru Feng, Yingxue Guo, Dongyu Zou, Yingli Liu. The role of 3-OH in the self-assembly of pharmaceutical cocrystals of dihydroflavonol with 4,4′-bipyridine. New J. Chem., 2021, 45, 1626.
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/nj/d0nj04113k