Kegunaan powder diffraction pada sains material

Powder X-ray Diffraction (PXRD) menawarkan sebuah metode yang akurat untuk karakterisasi material lewat struktur kristalnya. Ketika sebuah kristal terdiri dari atom yang teratur dengan pola berulang disinari dengan berkas sinar-x monokromatik, maka akan menghasilkan sebuah “sidik jari” yang unik dalam bentuk puncak difraksi. Dengan proses difraksi ini, sebuah powder diffractogram digunakan untuk mengidentifikasi komponen kristalin pada sebuah sampel. Gambar 1.3 menunjukkan sebuah contoh ketika powder diffraction mampu dengan mudah dan jelas mengidentifikasi dua bentuk kristalin dari Titanium dioksida, rutile dan anatase, meskipun keduanya dari komposisi elemen yang identik (misal TiO₂). Variasi struktur kristal yang  yang dimiliki oleh sebuah komposisi kimia atau senyawa yang sama disebut polymorph.

Gambar 1.3 (a) Struktur kristal anatase (TiO₂) dengan unit sel ditunjukkan menggunakan titik-garis, (b) pola powder X-ray diffractogram dari anatase pada panjang gelombang sinar-x Cu (1,54056 Å), (c) struktur kristal rutile (TiO₂) dengan unit sel ditunjukkan menggunakan titik-garis, (d) pola powder X-ray diffractogram dari rutile pada panjang gelombang sinar-x Cu, (e) pola powder X-ray diffractogram dari campuran anatase dan rutile dengan perbandingan volume 50:50 pada panjang gelombang sinar-x Cu. Fase kristalin mewakili setiap puncak pada diffractogram ditandai “A” (anatase) atau “R” (rutile). (Struktur kristal digambar oleh Ian Swainson menggunakan perangkat lunak CrystalMaker, pola dihitung menggunakan PowderCell)