中子粉末繞射簡介及其應用

物質由原子構成，但物質的性質除了是由原子種類決定外更多是由原子排列方式決定。以具有許多同素異形體碳元素為例，碳可以非晶的形態存在，或是奈米碳管，也可以是60個碳原子組成的巴克球，或是單層碳原子構成的石墨稀，同素異形體間的特性天差地遠。碳元素還有最經典的範例—鑽石與石墨。鑽石極硬，石墨卻是軟的；鑽石是透明的，石墨卻是黑色不透光；鑽石是絕緣體，石墨則是電的良導體。早在18世紀，化學家就知道鑽石與石墨是由相同元素構成，卻不了解為何性質如此不同，直到20世紀初期，布拉格父子將X-光應用於晶體結構分析上，這個問題才得以解答。原子排列的方式會大大影響各種性質，也可能是材料具有某些特殊性質的根本原因。