在 XRD（X 射线衍射）分析中，非晶体（无定形物质）的衍射图谱通常表现为宽化的 “漫散射峰”（也称 “晕峰”），而非像晶体那样的尖锐衍射峰。但实际测试中可能观察到不同非晶体样品的衍射峰强度、宽度或明显程度存在差异，这主要与以下因素有关：
非晶体内部原子或分子排列缺乏长程有序性，但可能存在一定的短程有序结构（如局部配位环境、原子间距等）。XRD 图谱中的 “漫散射峰” 本质上是短程有序结构对 X 射线的相干散射叠加结果，其形状和强度反映了短程有序的程度和范围。
强短程有序：若非晶体中原子的短程排列较为规整（如玻璃态物质中存在类似晶体的局部配位结构，如硅酸盐玻璃中的 SiO₄四面体），X 射线散射时会形成相对集中的散射信号，导致衍射图谱中出现较明显的漫散射峰（峰位对应短程有序的特征距离）。
弱短程有序：若原子排列更接近无序（如某些高分子非晶态材料），散射信号更分散，衍射图谱可能表现为宽化的 “馒头峰”，甚至无明显峰形。
2. 样品组成与化学结构
原子种类与键合方式：含有重原子（如金属、稀土元素）或强共价键的非晶体，因电子云分布更集中，散射能力更强，可能形成更明显的衍射峰。例如，金属玻璃（非晶态合金）的 XRD 图谱通常比聚合物非晶体的峰更明显。
成分均匀性：不均匀的非晶体（如含有纳米级晶核或微区结构差异）可能因局部有序度不同，导致衍射峰展宽或出现额外的弱峰。
3. 制备工艺与冷却速率
冷却速率：快速冷却（如熔融淬火）形成的非晶体可能保留更多 “冻结” 的短程有序结构，衍射峰更明显；缓慢冷却的样品可能因原子扩散更充分，短程有序度降低，峰形更宽化。
热处理历史：非晶体经退火处理后，短程有序结构可能发生松弛或重构，导致衍射峰位置或强度改变（如峰宽变窄或强度下降）。
4. 测试条件的影响
仪器分辨率：低分辨率的 XRD 设备可能无法区分宽化的漫散射峰与背景噪声，导致峰形不明显；高分辨率仪器（如同步辐射 XRD）可更清晰地捕捉短程有序信号。
样品厚度与取向：样品过薄或取向不一致可能导致散射信号强度不足，峰形模糊。
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特征
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晶体尖锐峰
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非晶体异常尖锐峰（如准晶、纳米晶）
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峰形
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对称尖锐，半高宽小
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可能宽化（纳米晶）或非对称（准晶）
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对称性
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符合晶体学对称性（如 3 次、4 次轴）
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可能出现非整数次对称（如 5 次轴，准晶）
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衍射斑点
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规则点阵（单晶）或衍射环（多晶）
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准晶可能出现非周期点阵，纳米晶为模糊环
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结合其他表征
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TEM 可见清晰晶格条纹
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准晶有准周期条纹，纳米晶为模糊晶格或无定形背景
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非晶体的 XRD 图谱中 “有无明显峰” 或 “峰形差异” 本质上是其短程有序程度、化学组成、制备历史及测试条件共同作用的结果。明显的漫散射峰反映了较强的短程有序性或强散射原子的存在，而宽泛的峰形则对应更无序的结构或弱散射体系。通过分析非晶体 XRD 峰的位置、宽度和强度，可推断其短程结构特征，这也是研究非晶态材料的重要手段之一。
本文源自微信公众号：科研测试站
原文标题：《非晶样品在XRD测量中一定是无峰的吗？》
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/VeLbONJOebpXvVKNorC0Sg
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