X射線衍射（XRD）是一種用於分析物質結構的技術，它利用X射線與晶體材料相互作用時產生的衍射效應。當X射線照射到晶體上時，晶體中原子的內層電子受到激發，產生二次X射線（標識X射線），這些X射線在特定的晶面處發生散射。
X射線衍射的基本原理是布拉格定律，即衍射角（2θ）與晶面間距（d）和入射X射線的波長（λ）之間存在特定的關係。衍射角的大小取決於散射晶面的指數（hkl），其中h、k、l代表晶格中三個相互垂直的晶軸上的指數，d是晶面間距，n是衍射級數，即散射X射線的波數。當散射波的波程差為波長的整數倍時，即2dsinθ=nλ，就會產生衍射現象。
在XRD設備中，樣品被放置在中心位置，X射線管和檢測器同步移動，以確保接收到的信號具有最佳的信噪比。X射線衍射分析不僅用於確定材料的成分，還可以揭示材料的內部原子或分子的結構或形態。對於非晶體材料，由於其結構不存在長程有序，XRD圖譜通常顯示為漫散射峰。
綜上所述，X射線衍射是一種強大的材料分析工具，通過分析衍射圖譜可以獲得材料的成分、結構或形態等信息。