中科大MS-第四章Reflex模塊的初步應用.ppt

第四章 Reflex 模塊的初步應用,本章要求： 能運用Material Studio進行X-射線衍射圖的處理、解析與精修,Reflex模塊 模擬衍射、確定晶體結構，解析衍射數(shù)據(jù)。Jade?,a. 輸入結構，產生衍射圖譜,操作：對比上述不同設置對衍射圖的影響。熟悉圖形的放大，移動，還原操作,鼠標左鍵,峰 型,Gaussian Lorentz Mod.Lorentz#1 Mod.Lorentz#2 Pseudo-Voigt Pearson VII Thompson-Cox-Hastings David Voigt Approx. Tomandl pseudo-Voigt,各種峰型的可變參數(shù)列表,Stressd值變化 Crystallinte size倒點陣陣點大小的變化,只考慮儀器展寬,操作：對比不同的峰型,樣品對峰型的影響,溫度的影響,操作：熟悉各種參數(shù)對峰型，強度等的影響。,輸入ExamplesReflexExperimental DataPhilips Mixture.rd 輸入ExamplesReflexExperimental Datafin31.xcd 練習操作,c、XRD圖的指標化(indexing),確定真實峰位,確定材料所屬的晶系,輸入一張XRD圖譜，練習操作,補充練習，Gateway的控制 AccelrysMaterials Studio 4.3etcGateway gwauthentication.bat gwrestartservice.bat gwtransport.bat gwusers.bat,編輯 AccelrysMaterials Studio 4.3etcGatewayconfigtemplatesconfigurationsconfallow.conf IP控制 :18888 或http:/localhost:18888,gwrestartservice.bat 重啟gateway看變化,/fuzp/course/,2/temp/material studio,設置還原,XRD圖的指標化(續(xù)),Fin31,輸入fin31的衍射數(shù)據(jù)并扣除背底噪音,建立空表格以手動輸入峰位,練習操作并輸入數(shù)據(jù),16.82 21.84 22.89 25.81 28.08 29.04 31.86 32.20 33.04 34.08 35.58 39.26 39.98 42.16 43.84 46.82 48.22 49.52,放大操作：R+鼠標左鍵 選擇放大區(qū)域,導入fin31的結構，并與index得到的結構對比,實時查看結構變化對衍射的影響,打開fin31.xsd產生衍射，并選上monitor diffraction,window close all,選取某個原子，Alt+Shift+右鍵進行移動，觀察衍射圖變化。也可右鍵選取fragment，同樣進行操作，觀察變化。,輸入另一種材料比如indigo_a，可以切換材料進行衍射圖的切換,用X-Cell來進行指標化,X-Cell uses an extinction-specific dichotomy procedure to perform an exhaustive search of parameter space, to 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 explicitly 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 available. 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 extended period of time on a fast server. X-Cell has a significantly higher success rate than DICVOL91 , TREOR90 and ITO15 combined.,選擇用于指標化的衍射峰：,盡量低角度衍射峰：峰強，重疊少 避免用可疑峰（雜峰會大大提高運算量），弱峰 原則上選取20-25個衍射峰即可,輸入NPHU的衍射 扣除背底（it=300） 放大8.2o處的峰， 估計半高全寬 FWHM0.2o,X-Cell指標化,Maximum number of calculated peaks = Number of observed peaks / detection level.,Create Cell然后重命名,通過Refine對比結果：,選上零點優(yōu)化,對C2重做優(yōu)化,練習指標化及精修過程,無機物的精修,輸入ak100的結構和衍射圖,Reflex powder refineSetupNumber of cycles = 2,Reflex typeRietveld,練習精修操作，改變精修方案重復精修,Rietveld精修中的結構自由度,可以刪除所定義的group,Tips for successful refinement 經常保存你用于精修的參數(shù)。 如果精修結果很差，請確認選擇了正確的衍射波長和精修數(shù)據(jù)（Exp. Data）. 不同的參數(shù)組合有可能得到近似的精修結果。特別是有關峰型和峰寬的參數(shù)。因此結果不具有唯一性。改變精修的初始參數(shù)，有可能得到更低的Rwp. Rwp 的值不具有絕對意義. 如果只需確定晶格常數(shù)(lattice)和峰型(profile)，Pawley精修相對簡單. 通常情況下，背底的精修可以用缺省值. 一般的，建議同時精修峰型(profile)和晶格常數(shù)(lattice)，有時候精修晶格常數(shù)前須精修line shift。 晶格常數(shù)和line shift corrections 對峰位置的影響方式類似，所以不建議同時精修兩者。,如果起始嘗試的晶格產生的衍射與實驗圖相差很遠，則晶格常數(shù)或零點需要比較大的改動，但這只是在模擬峰型與實驗峰型相近的時候可行。如果上述方法精修失敗，可以考慮增加W，直到峰型相近，然后再選擇U, V, W進行精修。 如果實驗圖的峰非常銳（比如同步輻射上得到的衍射譜），減小峰寬參數(shù)的初始值是比較有效的方法，前提是晶格常數(shù)已經知道得比較準確。 樣品展寬（尺寸和應變）和儀器展寬對峰寬的影響相似，所以不建議同時精修兩者，否則結果會難預料。 要避免儀器展寬的影響，可以設U=V=0, W很小（比如10-6）。 如果精修過程中參數(shù)沒什么變化，可以嘗試改變初始值再作精修，如果回到原來的值，就可以認為是比較合適的參數(shù)。,操作：任選一張衍射圖，進行指標化，并精修,確定結晶性,不同的晶相混合，晶體+非晶, 混合晶相+非晶比例？,衍射譜的來源：晶體, 非晶, 背底噪音,精確的相分析需要預先知道各純相的衍射,兩種方法： 背底扣除方法 相分析方法,輸入所有的lactose,保存項目，關閉所有窗口,背底扣除方法,20%？,相分析方法,選擇某一組分，進行操作，放大譜圖，對比不同方法的差別,定量相分析(QPA):,建立空文件夾，重命名為QPA，輸入混合物衍射譜和 Acetohexamide_FormA、Acetohexamide_FormB、Al2O3的結構 /Examples/Reflex/Experimental Data/Acetohexamide_Mixture.xcd Examples/Reflex/Structures/ Structures/metal-oxides/Al2O3.msi,Powder Refinement Rietveld, Stucture, 設定精修的結構自由度,設定所有都不可變（自由度為零）,點選單個原子右鍵 Select fragment Create motion group from selected atoms button,對Acetohexamide_FormB做同樣操作,對Al2O3做相似操作,保存并關閉所有窗口，選Powder Refinement角度范圍選擇到70.001。選上U, V, W, Na, Nb, backgroud,Reflex P