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1、Reflex 模块的初步应用,本章要求：能运用Material Studio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：ImportExamples/Reflex/Experimental Data/,Materials Studio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-methylfluoreneCu Kalpha 8.0000 54.
2、9800 0.0200 544.000 552.000 545.000 541.000 539.000 579.000 562.000,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,峰 型（展宽）=仪器展宽+样品展宽,Gaussian Lorentz Mod.Lorentz#1 Mod.Lorentz#2 Pseudo-Voigt Pearson VII Thompson-Cox-Hastings David Voigt Approx.Tomandl pseudo-Voigt,各种峰型的
3、可变参数列表,Stressd值变化Crystallinte size倒点阵阵点大小的变化,只考虑仪器展宽,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,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monitor diffraction,window close all,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
4、等的影响。,实验曲线的处理：,输入ExamplesReflexExperimental DataPhilips Mixture.rd输入ExamplesReflexExperimental Datafin31.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
5、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,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-Cell uses an extinction-specific dichotomy procedure to perform an exhaustive search of parameter space,to
6、establish a complete list of all possible indexing solutions.Unlike DICVOL91,X-Cell allows for a certain number of impurity peaks among the experimentally observed reflections.The zero point shift of the diffraction pattern is determined as part of the search procedure.Systematic absences are explic
7、itly taken into account and parameter space is searched in such a way that the number of observed diffraction peaks within the angular range being considered is gradually increased.This approach guarantees that the correct solution is found quickly if a high quality powder diffraction pattern is ava
8、ilable.Regardless of whether or not a promising unit cell has already been found,the algorithm continues to search larger and larger portions of parameter space until the search is complete or until it is interrupted by the user.Demanding problems can be solved by running the algorithm for an extend
9、ed period of time on a fast server.X-Cell has a significantly higher success rate than DICVOL91,TREOR90 and ITO15 combined.,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FWHM0.2o,X-Cell指标化,Maximum number of calculated peaks=Number of observed
10、peaks/detection level.,Create Cell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,and T.Koda,X-ray diffraction structural characterization of Ba1-xEuxTiO3 ternary oxides,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,Reflex powder refineSetupNumb
11、er of cycles=2,Reflex typeRietveld,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group,Tips for successful refinement经常保存你用于精修的参数。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）.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.Rwp 的值不具有绝对意义.如果只需确定晶格常数(lattice)和峰型(profile)，Pawley精修相对简单.通常情况下，背底
12、的精修可以用缺省值.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line shift。晶格常数和line shift corrections 对峰位置的影响方式类似，所以不建议同时精修两者。,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。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。样品展宽（尺寸和应变）和
13、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。要避免仪器展宽的影响，可以设U=V=0,W很小（比如10-6）。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%？,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
14、(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/Experimental Data/Acetohexamide_Mixture.xcdExamples/Reflex/Structures/Structures/metal-oxides/Al2O3.msi,Powder Refinement 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 Select fragment Create motio
15、n group from selected atoms button,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Powder Refinement角度范围选择到70.001。选上U,V,W,Na,Nb,backgroud,Reflex Powder QPA,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Acetohexamide_FormB与A一样,确认当前工作数据正确，Powder QPA.std=refine,练习操作,结果尚不理想将所有的结构参数选上做精修再选上择优取向做精修,计算：Acetohexamide_FormA37.3%,Acetohexamide_FormB39.5%,Al2O3 23.2%,实验：40%,40%,and 20%,
