XAS拟合时的path该如何选择-进阶篇

在Artemis拟合XAS数据时我们会选择1到多个path用来与数据拟合，那么我们该如何来选择合理的path呢？本文华算科技适合有一定拟合基础的同学学习哦，如果是小白朋友，请先学习之前的Athena与Artemis基础教程干货呢！

首先我们要明白，在Artemis拟合时使用的数据为EXAFS部分，EXAFS数据首先变换为波矢函数k，再将波矢函数k经过傅里叶变化得到R，这个R反应的是吸收原子与近邻原子的距离关系，在论文中大家会称它为“键”，这个键的概念是化合物中的概念。

OK，我们搞清楚了R反应的实际信息是什么，我们也要知道在XAS测试中R的有效部分有哪些，首先一般给到的R空间图像横坐标范围在0-8，如果数据质量极佳如上图所示，那么R的有效部分可以到5Å（EXAFS数据是分析不了太远的原子信息的），也就是我们一般说的第二层配位结构，一般超过5Å的数据我们也不做解读，认为是假信号。

好的最远的范围说完了，我们也要知道最小的范围，在理论上1Å以内也是不存在配位原子的，所以假设1Å以内出现了配位峰，那么一定是前面哪里出错了。

好的知道范围后，还需要知道在Athena和Artemis的R space空间里，默认是没有经过相位校正的，所以很多人会问，为什么拟合的结果与R空间图像对应不上，不仅我的对应不上，文献中的也不对，这么明显的错误怎么没人质疑呢？

其实并非是错误，R空间横坐标虽然为Å，但Å是一个距离单位，且R空间反应的距离缺少相位校正，所以R空间的距离并非真正距离，并且R最主要的目的并非是用来看距离的，而是用来与标准样品放在一起看位置关系的，真想要精确的距离需要拟合，而拟合之前我们有需要通过R来判断需要使用的path。

好的既然你已经知晓R空间反应的是距离关系，那么同样的距离该如何分辨，比如金属与碳氮氧（M-C/N/O）。

首先要知道XAS并非无所不能，它自身就有一定的局限性，M-C/N/O确实是EXAFS难以解读的问题，这时就需要借助其他表征来共同解析配位结构了，比如去做C/N/O的软线XAS。

https://doi.org/10.1038/s41467-024-48209-0

所有尝试均显示出高度吻合的拟合结果，这证实了EXAFS拟合技术在精确解析C/N/O配位信息方面存在固有局限性。

好的前面讲解了R空间的有效范围，以及拟合的局限性，接下来我们就该讲正常情况下，如何去选择一个合适的path了。

首先在R空间内，将样品与标准样品一同绘图

根据标准样品R图像来判断样品的峰反应的是吸收原子与那个原子可能配位的峰，首先在这一步你要判断数据是否含有虚假部分，图中数据就相对较好，算是已经处理的不错了。

接下来就可以保存数据为prj格式，导入到Artemis中做拟合了。

在Artemis中计算好模型文件，将模型文件中可能用到的path绘制出来进行一个预览

对比样品R数据

很明显能大概对应上两个path，那么接下来就把这两个path拖入到data窗口内，设定拟合参数。

初步拟合试一下

可以看到拟合的还是不错的，并且log数据也可以接受。

勾选上这两个选项再绘图，就可以得到经过相位校正后的拟合图像了，不过不论你勾选哪一个path的phase correction，都不会影响log里面的拟合结果，指挥改变绘图所以论文中大家都放的是未经过phase correction的图片。

当然选错path做拟合各项参数是会超出合理范围的：

➢△E0应该在-10到+10 eV的范围，过大则不合理(其误差往往很大，误差不应作为判据)。

➢同一样品中不同路径的△E0应相差不大，同一系列样品中同一种配位的△E0应接近。

➢实际拟合中，σ²合理范围为：常温下金属M—O键应该在0.0025Ų及以上；M—S键应该在0.003 Ų及以上；M—M键应该不小于其对应的foil值；同种配位更远壳层的σ²应该会大于最近邻位。

➢混合物相中，配位数是加权平均后的结果，拟合得到的配位数并不等于实际的周围原子个数。

➢待拟合参数大于独立点数Nidp=R×(2△R×△k)/π。

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