XRD精修.ppt

X射线粉末衍射数据的精修 无机非金属材料系 XRD测试的原理 X射线衍射是固体物质结构分析的重要工具 X射线基本原理：波长为?的X-ray照射原子间距d的单晶时,入射的X射线在晶格面上产生相互间的干涉，使得与波长成整数倍的衍射线的强度增大 布拉格方程 n?=2dsin? d：晶面间距 ?：X射线的反射角 Rietveld法精修 1967年，Hugo M.Rietveld首先提出用粉末衍射全谱图拟合法来进行晶体结构修正的方法，后人称之为Rietveld精修。 Rietveld精修方法是按照物质的结构模型和实验条件计算该物质的粉末衍射谱，得到的计算谱取决于结构参数和非结构参数，对于计算谱图利用最小二乘法反复进行处理，直到与实验谱图达到最佳匹配效果 。 Rietveld精修的常用范围 多相复杂结构优化 擅长于分析衍射峰互相重叠的情况 广泛应用于多相无标样定量分析 微结构分析 从头晶体结构的测定 Rietveld精修的常用程序 GSAS 综合结构分析系统 ，可用于多套来源不同的数据，能提供微结构分析结果 DBWS 国际上标准的Rietveld精修程序 XRS82 包括Rietveld计算、晶体结构计算及晶体学限制条件 Rietveld方法基本的原理 Rietveld方法在对计算图谱图和实验图谱进行拟合的过程中调整结构和非结构参数，使理论值与实验值的误差达到最小，求得各个参数的最佳值，从而获取蕴藏在衍射谱图中丰富的结构信息。 M＝ΣWi (Yoi-Yci)2 M 为拟和的差值，Wi为权重因子 Yoi，Yci 为步进扫描的i步的实测强度和计算强度 Rietveld程序的常用精修参数 结构参数：晶胞参数、原子坐标、温度因子、位置占有率、标度因子，衍射峰的半高宽，总的温度因子、择优取向、晶力大小及微应力、消光、微吸收 峰形参数：峰形参数、2θ零点、仪器参数、衍射峰的非对称形、背景、样品偏移、样品透明度、样品吸收等 精修的步骤 选择模型参数 检查输入模型 安排待修参数的精修顺序 多相分析 终止精修 安排待精修参数的精修顺序 1.仪器零点，样品偏移 2.背景，晶胞参数 3.原子位置（X，Y，Z） ，与仪器和样品相关的峰宽参数W 4.峰宽函数U，V 表6.1 LiFePO4精修结构中各原子的分数坐标及占位率 原子 x y z 占位率 Li 0.000000 0.000000 0.000000 1.0000 Fe 0.282306 0.250000 0.973280 0.9973 P 0.094897 0.250000 0.421253 1.0000 O1 0.096845 0.250000 0.737916 1.0000 O2 0.458969 0.250000 0.214690 1.0000 O3 0.159053 0.045145 0.281110 0.9889 * * * * * *