物質(zhì)的特性可以分為兩個方面，一是靜態(tài)特性，指的是構(gòu)成該物質(zhì)的 分子、原子 在晶格中的位置，也就是通常指的原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)，以及磁矩的取向和結(jié)構(gòu)的不均勻度等；另一方面是動態(tài)特性，指的是構(gòu)成該物質(zhì)的分子、原子在各種運動中的能量與動量的傳遞和轉(zhuǎn)換關(guān)系。對凝聚態(tài)物質(zhì)，原子間距大約為0.1nm~1nm，分子、原子和晶格的平均熱運動能量以及由于晶格振動產(chǎn)生的聲子能量大概都是10-3~10-1eV的數(shù)量級。要探測這兩種特性，就必須用波長和能量都與被探深對象是同一數(shù)量級的“探頭”。慢中子正好符合這一要求。而且中子不帶電荷卻又具有磁矩，質(zhì)量接近質(zhì)子，可以通過 篩選單色化等特點，所以物理學(xué)家很快意識到，慢中子束是最理想的天然探頭。中子束打到物質(zhì)靶上發(fā)生的衍射現(xiàn)象與x射線衍射是x 射線的能量子與原子中的電子相互作用的結(jié)果，而中了衍射則是中子與原子核相互作用的結(jié)果，所以中了衍射可以觀測到x 射線觀測不到的物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。中子散射比中子衍射含義更廣，泛指中子與物質(zhì)的相互作用后中子向四面八方散射的各種效應(yīng)。中子不帶電而具有磁矩，對磁性有特殊的靈敏度，因 此中子磁散射對分析物質(zhì)的磁特性具有突出的意義，是x射線衍射無法取代的。