中子衍射是一种利用中子在结晶体中的散射来确定其晶体结构的技术。它与X射线衍射类似，但由于中子相对较重且具有磁性，所以能够提供不同的信息和优势。

1.中子衍射原理

中子衍射原理基于布拉格定律，即当入射中子角度等于出射角度时，会发生衍射现象。当中子通过晶体时，会被晶格的原子核和电子散射，这些散射会使得中子按照特定的方向衍射出来。

2.中子衍射的特点

中子衍射可用于确定化合物分子的位置、解析晶体结构和检测晶体缺陷等，因此在材料科学、物理学、化学和生物学等领域有着广泛应用。相比于X射线衍射，中子衍射可以更准确地确定轻元素（如氢、锂等）的位置，而且不会对样品造成较大的辐射损伤。中子衍射还具有对材料磁性和氢同位素的分析能力，这些特点使它成为研究新型功能材料的重要手段之一。

3.中子衍射的应用

中子衍射广泛应用于固体、液体和气体的结构研究。其中，其在材料科学领域的应用更是丰富多彩。例如，在电池材料研究中，中子衍射可以确定锂离子在正极和负极材料中的位置和迁移方式，进而指导新型电池的设计和开发；在催化剂研究中，中子衍射可以揭示催化剂中活性物种的位置和结构，从而优化催化反应过程；在聚合物研究中，中子衍射可以确定聚合物链的折叠状态和互相间的排列顺序，有助于制备高性能功能性聚合物。

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