Reflex模块的应用XRD精修.

Reflex模块的初步应用本章要求：能运用MaterialStudio进行X-射线衍射图的处理、解析与精修Reflex模块模拟衍射、确定晶体结构，解析衍射数据。Jade???a.输入结构，产生衍射图谱操作：对比上述不同设置对衍射图的影响。熟悉图形的放大，移动，还原操作鼠标左键输入实验数据：ImportExamples/Reflex/ExperimentalData/MaterialsStudio不能识别中文目录和文件注意自己的实验数据格式必须是Reflex能识别的格式，可以按照样式来修改.3cam格式1-methylfluoreneCuKalpha8.000054.98000.0200544.000552.000545.000541.000539.000579.000562.000说明行角度范围和步长强度实验数据与模拟数据的比较：删除曲线影响峰位和峰型的各种因素原子对x射线吸收矫正：比如用Mo靶时Cr的吸收.极化矫正Lineshiftcorrection:CustomBragg-BrentanoDebye-Scherrer峰型（展宽）=仪器展宽+样品展宽GaussianLorentzMod.Lorentz#1Mod.Lorentz#2Pseudo-VoigtPearsonVIIThompson-Cox-HastingsDavidVoigtApprox.Tomandlpseudo-Voigt各种峰型的可变参数列表Stressd值变化Crystallintesize倒点阵阵点大小的变化只考虑仪器展宽参数具有随意性参数具有确定性参数具有确定性参数具有随意性操作：对比不同的峰型样品对峰型的影响各衍射峰的相对峰强度Finger,Cox,andJephcoatcorrectionh=H/Lands=S/Laretherefinableparametersdependontheratiosofthesampleanddetectorheights,2Sand2H,andthedistancebetweenthesampleandthedetector,L.可以用Origin画出各种矫正图形，以增加理解温度的影响实时查看结构变化对衍射的影响打开fin31.xsd产生衍射，并选上monitordiffractionwindowcloseall选取某个原子，Alt+Shift+右键进行移动，观察衍射图变化。也可右键选取fragment，同样进行操作，观察衍射峰与结构的关系。输入另一种材料比如indigo_a，可以切换材料进行衍射图的切换操作：熟悉各种参数对峰型，强度等的影响。实验曲线的处理：解析重叠峰通常取半高宽/2数据点很稀疏时需要输入Examples\Reflex\ExperimentalData\Philips\Mixture.rd输入Examples\Reflex\ExperimentalData\fin31.xcd练习操作，并比较各种参数设置对处理后的衍射谱的影响c、XRD图的指标化(indexing)确定真实峰位Simple:某一点的强度与近邻强度的对比。SG:某一点的强度与近邻强度的对比，并且该点处的二次微分为负值可手动删除某些峰标示确定材料所属的晶系FOM越大表示越符合，但是只是个相对数值，没有绝对意义。输入一张XRD图谱，练习操作XRD图的指标化(续)Fin31输入fin31的衍射数据并扣除背底噪音建立空表格以手动输入峰位手动输入峰位右键拷贝黏贴到谱上16.8221.8422.8925.8128.0829.0431.8632.2033.0434.0835.5839.2639.9842.1643.8446.8248.2249.52放大操作：R+鼠标左键选择放大区域练习操作并输入数据导入fin31的结构，并与index得到的结构对比用X-Cell来进行指标化X-Cellusesanextinction-specificdichotomyproceduretoperformanexhaustivesearchofparameterspace,toestablishacompletelistofallpossibleindexingsolutions.UnlikeDICVOL91,X-Cellallowsforacertainnumberofimpuritypeaksamongtheexperimentallyobservedreflections.Thezeropointshiftofthediffractionpatternisdeterminedaspartofthesearchprocedure.Systematicabsencesareexplicitlytakenintoaccountandparameterspaceissearchedinsuchawaythatthenumberofobserveddiffractionpeakswithintheangularrangebeingconsideredisgraduallyincreased.Thisapproachguaranteesthatthecorrectsolutionisfoundquicklyifahighqualitypowderdiffractionpatternisavailable.Regardlessofwhetherornotapromisingunitcellhasalreadybeenfound,thealgorithmcontinuestosearchlargerandlargerportionsofparameterspaceuntilthesearchiscompleteoruntilitisinterruptedbytheuser.Demandingproblemscanbesolvedbyrunningthealgorithmforanextendedperiodoftimeonafastserver.X-CellhasasignificantlyhighersuccessratethanDICVOL91,TREOR90andITO15combined.选择用于指标化的衍射峰：尽量低角度衍射峰：峰强，重叠少避免用可疑峰（杂峰会大大提高运算量），弱峰原则上选取20-25个衍射峰即可输入NPHU的衍射扣除背底（it=300）放大8.2o处的峰，估计半高全宽FWHM~0.2o平滑X-Cell指标化Maximumnumberofcalculatedpeaks=Numberofobservedpeaks/detectionlevel.0Noimpuritypeaksallowed.11impuritypeak/thefirst20,2impuritypeaks/thefirst40,3impuritypeaks/thefirst60,etc.22impuritypeaksamongthefirst10,3impuritypeaksamongthefirst20,4impuritypeaksamongthefirst30,etc.32impuritypeaksamongthefirst5,3impuritypeaksamongthefirst10,4impuritypeaksamongthefirst15,etc.42impuritypeaksamongthefirst3.5,3impuritypeaksamongthefirst7,4impuritypeaksamongthefirst10.5,etc.52impuritypeaksamongthefirst2,3impuritypeaksamongthefirst4,4impuritypeaksamongthefirst6,etc.6LikeLevel4,but2additionalimpuritypeaksallowedatlow2-theta7LikeLevel5,but4additionalimpuritypeaksallowedatlow2-thetaCreateCell然后重命名通过Refine对比结果：针对仪器相关的精修选上零点优化对C2重做优化练习指标化及精修过程D.-Y.Lu,M.Sugano,W.-H.Su,andT.Koda,X-raydiffractionstructuralcharacterizationofBa1-xEuxTiO3ternaryoxides,Crys.Res.Technol.,2005,40,No.7,703-708.应用举例：无机物的精修输入ak100的结构和衍射图ReflexpowderrefineSetupNumberofcycles=2ReflextypeRietveld练习精修操作，改变精修方案重复精修Rietveld精修中的结构自由度可以删除所定义的groupTipsforsuccessfulrefinement1.经常保存你用于精修的参数。2.如果精修结果很差，请确认选择了正确的衍射波长和精修数据（Exp.Data）.3.不同的参数组合有可能得到近似的精修结果。特别是有关峰型和峰宽的参数。因此结果不具有唯一性。改变精修的初始参数，有可能得到更低的Rwp.4.Rwp的值不具有绝对意义.5.如果只需确定晶格常数(lattice)和峰型(profile)，Pawley精修相对简单.6.通常情况下，背底的精修可以用缺省值.7.一般的，建议同时精修峰型(profile)和晶格常数(lattice)，有时候精修晶格常数前须精修lineshift。8.晶格常数和lineshiftcorrections对峰位置的影响方式类似，所以不建议同时精修两者。9.如果起始尝试的晶格产生的衍射与实验图相差很远，则晶格常数或零点需要比较大的改动，但这只是在模拟峰型与实验峰型相近的时候可行。如果上述方法精修失败，可以考虑增加W，直到峰型相近，然后再选择U,V,W进行精修。10.如果实验图的峰非常锐（比如同步辐射上得到的衍射谱），减小峰宽参数的初始值是比较有效的方法，前提是晶格常数已经知道得比较准确。11.样品展宽（尺寸和应变）和仪器展宽对峰宽的影响相似，所以不建议同时精修两者，否则结果会难预料。12.要避免仪器展宽的影响，可以设U=V=0,W很小（比如10-6）。13.如果精修过程中参数没什么变化，可以尝试改变初始值再作精修，如果回到原来的值，就可以认为是比较合适的参数。操作：任选一张衍射图，进行指标化，并精修确定结晶性不同的晶相混合，晶体+非晶,混合晶相+非晶比例？衍射谱的来源：晶体,非晶,背底噪音精确的相分析需要预先知道各纯相的衍射两种方法：背底扣除方法相分析方法输入所有的lactose保存项目，关闭所有窗口背底扣除方法20%？？背底校正相分析方法选择某一组分，进行操作，放大谱图，对比不同方法的差别定量相分析(QPA):建立空文件夹，重命名为QPA，输入混合物衍射谱和Acetohexamide_FormA、Acetohexamide_FormB、Al2O3的结构/Examples/Reflex/ExperimentalData/Acetohexamide_Mixture.xcdExamples/Reflex/Structures/Structures/metal-oxides/Al2O3.msiPowderRefinementRietveld,Stucture,设定精修的结构自由度设定所有都不可变（自由度为零）点选单个原子右键SelectfragmentCreatemotiongroupfromselectedatomsbutton对Acetohexamide_FormB做同样操作对Al2O3做相似操作保存并关闭所有窗口，选PowderRefinement角度范围选择到70.001°。选上U,V,W,Na,Nb,backgroudReflexPowderQPA添加混合物中可能的相编辑各相的精修选项编辑各相的精修选项Ac