。通过XRD图谱的峰位偏移、宽化和分裂可用于定量分析晶格畸变，为材料研究提供重要工具。

什么是晶格畸变？

任何偏离理想晶格位置的原子排列都被称为晶格畸变。

晶格畸变是晶体缺陷的一种宏观体现，其来源多种多样，主要可分为以下几类：

本征因素

：在任何非绝对零度的温度下，原子都会围绕其平衡位置振动。

：如空位、填隙原子、替代原子等，会引起周围晶格的局部弛豫和畸变。

：在某些过渡金属化合物中，由于电子轨道的简并性被消除，会自发产生一种协同性的晶格畸变。

：材料在温度、压力等外界条件改变时，可能发生结构相变，从高对称性相转变为低对称性相，伴随着显著的晶格畸变。

固溶与掺杂而引发晶格的膨胀或收缩，产生应力场。

：对材料施加的外部压力、拉力位错与其他线/面缺陷DOI:10.1002/adma.202501209

晶格畸变有什么作用？

（1）力学性能。

：晶格畸变能改变材料的能带结构，从而影响其导电性、载流子迁移率和光学特性DOI: 10.1002/adma.202501209

催化活性（4）稳定性DOI：10.1002/adfm.202510268

如何从XRD图谱一眼识别晶格畸变？

（1）核心原理

布拉格方程dθnλd是衍射角。当晶格发生均匀的膨胀或收缩时，晶面间距会系统性地增大或减小，从而导致所有衍射峰向着一个方向集体移动。

10.1038/s41563-021-01097-x

峰位向低角度（小）偏移：意味着变小，因此d增大。峰位向高角度（大）偏移：意味着sinθ变大，因此d减小。DOI:（1）核心原理

共同决定。

（2）识别要点

如果衍射峰相比于标准样品（通常是大晶粒、无应变的标样）显著变宽，且峰形基本保持对称，这通常意味着存在微观应变或晶粒尺寸减小不对称性宽化：，这往往暗示着应变梯度的存在。

（1）核心原理

（2）识别要点

：例如，一个立方相材料转变为四方相时，原本简并的晶面会因晶格常数a≠c而具有不同的d值有序畸变。

10.3233/SAEM200023

如何定量分析晶格畸变？

Williamson-Hall（W-H）方法

假设晶粒尺寸和微观应变对峰宽的贡献可以线性叠加。

10.1021/cm3020836

1：通过测量一系列衍射峰的半高宽（FWHM），并绘制βcos(θ)（）结果解读DOI:W-HRietveld精修是目前分析晶体结构和晶格畸变最为强大和精确的工具。它不是分析单个衍射峰，而是对整个XRD图谱进行拟合。

：基于一个初始的晶体结构模型（包括晶系、空间群、原子坐标等），软件会计算出理论的衍射图谱。通过。

（2）结果解读（与晶格畸变相关）

精确的晶格参数，由此可以计算出由宏观应力或固溶引起的晶胞体积变化和各向异性畸变。

原子坐标：可以确定掺杂原子的实际占位情况和固溶度，这与畸变的来源直接相关。

微观应变参数DOI: 10.1007/s11664-017-5924-8