Прецизионное определение характеристик рентгеновских отражений по данным порошкового и монокристального дифракционного эксперимента

• Автор: Журов, Владимир Витальевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Усовершенствование профильного анализа сложных мультиплетов перекрывающихся дифракционных отражений

1.1 Профильный анализ и его применение в порошковой дифрактометрии

1.2 Обзор существующего программного обеспечения.

Требования, предъявляемые к программе

1.3. Программа РЯОИТУг для профильного анализа порошкограмм, ее алгоритм и организация 1.4 Тестирование и апробация программы

1.5. Применение программы РИОИТУ2 в различных областях порошковой дифрактометрии

1.5.1. Изучение и паспортизация новых соединений

1.5.2. Исследование структурных фазовых переходов

1.5.3. Исследование тонкопленочных образцов 1.6 Результаты и выводы к Главе

Глава 2. Прецизионное определение интегральных интенсивностей из рентгендифракционных картин, полученных с помощью двумерных детекторов
2.1. Двумерные детекторы в дифракционном эксперименте
2.1.1 Типы двумерных детекторов, применяющиеся в дифракционном оборудовании
2.1.2 Рентгендифракционный эксперимент с использованием вакуумной камеры
2.1.3 Программы обработки данных, получаемых с помощью двумерных детекторов, и пути повышения точности извлечения интегральных интенсивностей отражений
2.2. Графический просмотр и интегрирование данных РИПэксперимснта. Программа УТТРР
2.3.Применение программы УПРР для обработки данных рентгендифракционного РИПэксперимента
2.3.1. Эксперимент для монокристалла КЫгГз
2.3.2. Уточнения мультипольной модели и сравнительный анализ их результатов. Распределение электронной плотности в кристалле КМРз по данным РИП и четырехкружного экспериментов
2.3.3. Исследование электронной плотности в
пентаэритритоле по результатам РИПэксперимента при К
2.4. Результаты и выводы к Главе 2 Глава 3. Определение факторов пропускания рентгеновских
лучей для кристалла произвольной формы, восстановленной по микрофотографиям
3.1. Обзор методов учета поглощения в рентгенодифракционном эксперименте
3.2. Определение границ кристалла на фотографии
3.2.1. Постановка задачи
3.2.2 Анализ методов фильтрации изображений
3.2.3. Развитие метода анизотропной диффузии и
применение его для сглаживания микрофотографий
3.2.4. Определение границ кристалла на фотографии
3.3. Восстановление трехмерной формы кристалла
3.4. Расчет поправок на поглощение
3.4.1 Расчет длин путей и интегрирование
3.5. Программная реализация метода
3.6. Применение метода для исследования электронной плотности в кристалле КМпР3
3.7. Результаты и выводы к главе 3
Основные результаты и выводы диссертации
Литература


Устанавливается, какие кристаллические модификации каких химических соединений фазы присутствуют в образце качественный фазовый анализ и, возможно, в каком количестве количественный фазовый анализ. Процедура поиска фаз, входящих в состав исследуемого образца, не использует исходную порошкограмму как таковую. Для нее необходимо знание положений и интенсивностей отдельных отражений, которые должны быть определены из порошкограммы на стадии предварительной обработки. После того как фазовый состав исследуемого образца надежно идентифицирован, могут быть использованы методы полнопрофильной подгонки самой порошкограммы для более точного определения количественного соотношения фаз в образце. Возможно также многофазное уточнение модели кристалла методом Ритвельда 1,2 см. Определение сингонии и параметров элементарной ячейки исследуемого соединения. Для решения этой задачи необходимо определение параметров отдельных отражений, особенно положений отражений на порошкограмме, с высокой точностью. Очень важным является их определение для тех отражений, которые в значительной степени перекрыты и образуют сложные мультиплеты, зачастую состоящие из десятка компонент. Под мультиплетом понимается совокупность отражений, образующих на порошкограмме кластер, отделяемый от других отражений областями фона или хотя бы имеющий на краях значения интенсивностей близкие к фоновым. На практике обычно равно . Критерий обычно приводят в виде , x . Как видно из формул 1. Универсальный критерий того, какое значение 3 соответствует правильно найденной ячейке, для всех случаев подобрать довольно сложно. В случае маленькой порядка 4А кубической ячейки значение может достигать нескольких сотен и, в то же время, даже значение, равное десяти, тоже может соответствовать правильной ячейке, хотя и установленной с большой ошибкой. Для соединения с более низкой сингонией, такой как орторомбическая и ниже, и параметрами элементарной ячейки 8А и более, при определении параметров неизвестной ячейки, особенно когда неизвестен состав образца, предпочтительнее иметь не менее . Значение в диапазоне характеризует удовлетворительное качество индицирования, но при этом нет полной уверенности, что параметры элементарной ячейки выбраны правильно. Следует также учитывать, что значения больше 0 для таких образцов трудно достижимы изза отсутствия многих линий на порошкограмме и перекрывания отражений, что делает проблему разделения мультиплетов особенно актуальной. Если взять за основу значение и предположить, что на дифрактограмме присутствуют все теоретически возможные линии что для данного типа образцов недостижимо, то можно получить для среднего значения ошибки в положении отражений оценку Л2 0. Это
невозможно без тщательного разделения сложных мультиплетов на составляющие их отдельные отражения. Определение кристаллической структуры соединений. Если известна модель кристаллической структуры, можно провести е полнопрофильное т. Ритвельда 1,2. В отсутствие такой модели, выделение отдельных отражений из порошкограммы, не использующее какихлибо предположений об образце, является важной задачей. Причем важна как та часть работы, которая описана выше и связана с определением сингонии и параметров элементарной ячейки, так и точное определение интенсивностей отражений, составляющих мультиплеты, поскольку эти интенсивности впоследствии используются для нахождения модели кристаллической сфуктуры. Перспективный метод решения этой задачи предложен в 5. Из полнопрофильного эксперимента извлекают интегральные интенсивности, используя разложение Ритвельда, но с небольшим отличием в том, как оно применяется 5, и уточняя только общие профильные параметры, характеризующие дифрактограмму и параметры ячейки. Метод 5 позволяет получить интенсивности отдельных отражений, за исключением тех случаев, когда они плохо разрешены и практически совпадают т. По оценкам 5, этого достаточно, чтобы найти модель в случаев. Методом 5 были успешно решены структуры, которые до этого не удавалось расшифровать см. Метод используется в нескольких комплексах программ по расшифровке кристаллической структуры из порошковых данных, например в 9.