说明:Artemis是用来对EXAFS数据进行拟合的常用软件,本文华算科技介绍了从Athena导出数据后开始,到拟合结束的全部过程,通过对数据拟合我们可以得到配位数N、振幅衰减因子S02、近邻配位半径R、无序度σ2、能量偏移ΔE等结构参数。
本次拟合以Cu-foil示范,对标准样品拟合的目的在于得到振幅衰减因子S02,确定了S02才能在对样品拟合时确定配位数。

Artemis对数据拟合是最麻烦也是最重要的部分,拟合过程需要不断地重复/尝试,首先需要我们对各项拟合参数结果是否合理有一个大致范围。

对于拟合使用的公式先放这里,对于入门新手只需要记得以下各参数需要在什么范围内就足够!
S02:振幅衰减因子,典型值0.7~1.05
σ2:无序度因子,一般范围0.003-0.02
ΔE:能量位移,≤±10eV
ΔR:半径偏差,≤±0.1Å
Reff:标准半径
R:拟合半径,Reff+ΔR
接下来需要对使用的模型有一个基本了解,模型可以是cif文件也可以是inp文件,他们的作用是提供一个用于拟合的标准路径,标准路径与数据拟合,得到各个参数的结果。
那么从哪里寻找拟合需要的文件呢?我们可以从各个晶体数据库中寻找适合自己体系的模型文件,比如COD、CSD、ICSD等。

要使用Athena处理后的数据才能导入Athena,并且一次只能导入一个。如基本流程展示的一样,如果Athena处理后的数据在Artemis中不能很好的拟合,那么也需要重新回到Athena中重新进行处理。





导入模型文件,设定中心原子,计算得到标准路径,对标准路径进行一个预览。如基本流程图所示,如果在此环节找不到合适的path或者拟合结果达不到预期,那么也可以通过更换其他模型的path来进行拟合尝试。

通过预览,我们可以基本确定拟合需要使用的path:Cu2.1

本文对Cu标准样品拟合使用一个path,当然Artemis支持多path拟合,并且在遇到实际样品时,往往是两个峰,到那时就是多path一起参与拟合,本文仅展示对第一壳层的拟合过程。



在设定拟合参数的命名后,需要对其进行guess,参与拟合的变量有N、S02、E、R、σ2,其中N、S02需要固定其中之一,本次拟合标准样品的N是已知的12,所以对S02进行guess,其余参数均设定为guess。

Reduced Chi-square:单一无法判定拟合结果的好坏;在拟合过程中如果变小,说明拟合结果更优
R-factor: <0.02 good;0.02-0.05 模型稍有差异或数据质量欠佳;0.05-0.1 模型偏差大或数据质量很差;>0.1 模型需要更换
好的再让我们回顾一下各参数代表的意义及要求范围:
S02:振幅衰减因子,典型值0.7~1.05
σ2:无序度因子,一般范围0.003-0.02
ΔE:能量位移,≤±10eV
ΔR:半径偏差,≤±0.1Å
Reff:标准半径
R:拟合半径,Reff+ΔR
至此,Artemis对标准样品数据拟合完毕,对标准样品拟合的主要目的在于得到S02,从结果数据中我们可以看到,通过固定配位数N得到S02的值为0.87。
综上,本文对Cu-foil样品完成了拟合过程展示,并通过固定N为12得到振幅衰减因子S02为0.87,那么接下来就可以展开对样品的拟合了。