(1)XRDの原理 (2)各ピークのミラー指数

質問

前提として、私は固体物理学や結晶学が苦手だということをお伝えさせていただきます。
まず、XRDはX線を（粉末）試料に当てた時の回折現象を測定していて、ブラッグの式　2dsinθ=nλに当てはまる回折X線がピークとして観測されている、と私は把握しています。

(1)この時観測されるピークは、基本的にn=1の時のものだけだと伺いました。なぜn=2,3,・・・のピークは観測されないのでしょうか。難しいことは理解できないかもしれないので、簡単で結構です。

また、私は昨日ある固体試料に対してXRD測定を行いました。いくつかのピークが観測され、文献を用いてそれぞれのピークを「(001),(003),(005)・・・」と同定しました。この(001)等は固体試料の単位格子に対するミラー指数であり、それぞれのピークが観測される2θの値から、ミラー指数が示す方向の「層間距離d？」を求めました。。

(2)(001)ピークから求めるdは単位格子のz軸（深さ）方向の長さでしょうか？そもそも、(003)や(005)が示す面はどこを示しているのでしょうか？また、それぞれのピークから求めたd値は何を表しているのでしょうか？

(3)その他、ソフトウェアを使わずに、XRDスペクトルから簡単に読み取れる情報はなにかあるでしょうか？今回私が行った測定は、ある固体試料のXRDと、その固体を担体として金属を担持させた試料の２種以上のXRDを測定して、スペクトルを比較し、金属の担持具合を予想しようというものでした。

一部だけでもよいので、ぜひ回答をいただきたいです。理解が浅く、ちぐはぐな質問になっていると思いますが、よろしくお願い致します。

回答No.1

wata717

通常は特性X線を使用して（例えばCuKαλ＝1.541A等）λは固定した状態で実験をします。
その際に使用する場合は
2dsinθ=nλ＝＝＝＝＞２(d/n)sinθ＝λ
として式を変形します。実験ではθとλは判明していますから、d/nが判明します。
観測される反射でミラー指数(001)はn=1、(002)はn=2以下同様。そして(001)はd
そのものを観測、(002)はd/2を観測します。
実験には誤差があります。このようにしてdを何回も測定すれば誤差を小さくできるのです。