新题：X射线衍射及其在材料科学中的应用

X射线衍射（XRD）是一种利用X射线与物质相互作用来研究晶体结构的技术，其原理基于布拉格定律。当一束单色X射线照射到晶体时，晶体内部原子排列会散射出具有特定角度和强度的衍射峰，通过分析这些特征可以确定晶体的晶格参数、晶体结构以及物相组成。

在材料科学领域，X射线衍射技术被广泛应用。例如，它能够用于鉴定未知材料的晶体结构，帮助研发新型半导体材料；还可以检测材料的应力状态和微观缺陷，为优化制造工艺提供依据。此外，XRD还能表征纳米材料的粒径分布及结晶度，这对于开发高性能催化剂至关重要。随着同步辐射光源的发展，高分辨X射线衍射技术正进一步推动基础科学研究的进步，为新材料的设计与合成提供重要支持。总之，X射线衍射不仅是材料研究的核心工具之一，也是现代科技发展中不可或缺的一部分。