Desde a década de 1990, a tecnologia de tomografia por raios X com radiação síncrotron tem sido amplamente utilizada na pesquisa de materiais.

A espectroscopia de absorção de raios X é uma técnica espectral para analisar a composição elementar e os estados eletrônicos dos materiais usando as mudanças de sinal antes e depois da incidência de raios X da radiação síncrotron.

A radiação síncrotron é a radiação eletromagnética produzida ao longo da direção tangente da órbita quando o elétron se move em uma curva de alta velocidade, que pode ser usada para realizar muitas pesquisas científicas e tecnológicas avançadas.

Em 1912, Laue et al. previsto pela teoria e confirmado pela experiência que a difração pode ocorrer quando o raio X encontra o cristal, provando que o raio X tem a propriedade de onda eletromagnética, que se tornou o primeiro marco na difração de raios X.

O XAFS, como uma técnica avançada de caracterização para a análise da estrutura local de materiais, pode fornecer informações de coordenação da estrutura atômica mais precisas na faixa de estrutura de curto alcance do que a difração de cristal de raios X.

A difração de raios X é uma técnica analítica não destrutiva comumente usada que pode ser usada para revelar a estrutura cristalina, a composição química e as propriedades físicas das substâncias.

De acordo com as mudanças de posição e intensidade dos picos de difração de XRD in situ, os intermediários gerados durante o ciclo podem ser inferidos, e o mecanismo de reação pode ser derivado ainda mais desses intermediários.

A Estrutura Fina de Absorção de Raios X (XAFS) é uma ferramenta poderosa para estudar a estrutura atômica ou eletrônica local de materiais baseados na fonte de luz de radiação síncrotron.

Quando um feixe de raios X extremamente fino passa através de um material com uma densidade eletrônica irregular de tamanho nanométrico, os raios X se espalharão em uma pequena região angular próxima à direção do feixe original, esse fenômeno é chamado de pequeno ângulo X. - espalhamento de raios.

O espalhamento de raios X de pequeno ângulo é o espalhamento difuso de elétrons em raios X na faixa de ângulo pequeno próximo ao feixe original. O espalhamento de pequeno ângulo ocorre em todos os materiais com densidade eletrônica não uniforme na escala nanométrica.

O uso de raios X para estudar a estrutura dos cristais principalmente através do fenômeno de difração de raios X no cristal.

XRD in situ, também conhecido como difração de raios X in situ, é uma técnica para fazer medições de difração de raios X durante uma estrutura ou transição de fase. Esta tecnologia pode monitorar a mudança dinâmica da estrutura do material sob força externa em tempo real.