基于Artemis的EXAFS数据拟合:以PtO2为例的配位数精确测定方法

同步辐射X射线吸收光谱(XAS)研究中,配位数是揭示物质局部结构的关键参数。Artemis软件作为EXAFS数据分析的重要工具,能通过数据拟合精准获取配位数信息。

本文华算科技PtO2第一壳层拟合为例,介绍利用该软件获取配位数的简单方法,涵盖数据处理、参数设置及结果验证等步骤,为材料结构分析提供实用参考。

01
拟合的基本流程

基于Artemis的EXAFS数据拟合:以PtO2为例的配位数精确测定方法
02
拟合步骤

本次演示以PtO2第一壳层拟合为例:

1Athena软件中将原始的样品文件保存为.prj格式。

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2、打开Artemis软件,打开刚刚保存的.prj文件。

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3、打开.prj文件得到的页面。包括实验数据、FEFF计算、做图控制窗口、做图窗口、拟合窗口、拟合、还有一个最小化的后台运行窗口。

基于Artemis的EXAFS数据拟合:以PtO2为例的配位数精确测定方法

4、将所需要参照的晶体(CIF)文件导入,利用Atoms模块计算原子坐标,利用得到的feff.inp,进行FEFF计算得到散射路径。

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5、选择R得到待拟合的界面,将范围改成1-2(需要拟合的范围),点击第二步的作图控制窗口R,得到下面页面。

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6、选择Reff和待拟合的峰位置匹配(比峰位置长约0.3~0.5Å)的FEFF路径,将之拖拽到Path list

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7S0(每个壳层不同),ΔE0(可以设置相同),ΔR(每个壳层不同),σ2(所有相同)

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8guessevaluate上面各设置,这里假设得到的(S01);点击Fit键,拟合开始。(GDS窗口里出现的参数,必须和FEFF路径里用到的参数一一对应,否则会出错。)

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9、拟合完成,得到下面数据,其中的n1就是第一壳层的Pt-O的配位。

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10、拟合数据是否可靠

拟合结合结束后,窗口颜色变为淡绿色数据才有可能采用,如果是红色,红黄色,黄色,黄绿色,拟合出的结果都是不能采用的,这时需要更改各种参数或者模型物或者壳层选择,重新进行拟合,这样反复更改,反复运行,直到窗口变为淡绿色。

需要注意的是,拟合结果中,即便窗口变绿,也不能说此数据就可以采用,必须满足:

R-factor:一定要小于0.02

SO2:必须为正数

sigma2:必须为正数

此外,拟合的结果参数窗口中,有几排灰色的字,是Happiness……”,我们必须认真阅读,如果Happiness = 100.00/100,拟合数据才可用,如果Happiness ,拟合数据是不能用的,同时我们应该根据提示更改我们的拟合方案重新拟合。

03
S0

那么有人就会问了,上面是知道S0拟合,那怎么找到S0呢,这时候你就需要进行标样拟合了,例如PtO2的第一壳层配位数为6,那么就可以得到S0。仅需要修改第8步即可。

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拟合之后就会得到S0

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