GSAS三原子占位精修

moyuan17

2013/11/16

私聊

X射线衍射仪（XRD）

GSAS三原子占位精修

首先感谢大陆老师，我的精修是在他的指导下完成的，如果能对大家有所帮助，那是大陆老师的功劳；如果有什么不清楚的地方，自然是我领会能力的问题。

在XRD精修过程中，经常会碰到原子占位的问题，两原子占位比较容易操作，而三原子相对来说就麻烦一点，在我的具体工作中，就碰到了这样的问题。因此，就刚学到的三原子占位精修与大家分享一下，共同提高。

背景：材料LiNi_0.5Co_0.3Mn_0.2O₂。空间群R-3m。下面贴出我精修的详细过程。

一、常规精修。

首先是打开软件，调入cif文件，当然也可以自己敲，因为三元材料的结构和LiCoO2一样，所以我选LiCoO2作为起始模型，进行精修。

导入后的结果：

然后加入材料中的其他元素，点Add New Atoms 键。逐个加入：

调入xrd文件及，进行初步精修

运行powpref和genles第一次结果

再扣背景：

下面步骤略，详细请看大陆老师的

粉末XRD定量精修分析一步步视频讲解:

http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20100930/2832948/

二、双原子占位精修

直接跳到精修constraint这一步。首先熟悉一下双原子占位的精修，点constraint

进入下面这个页面，点击new constraint

出现如下界面

Variable选择FRAC，点击new column，如下图所示，选择需要精修占位的两个原子，使multiplier符号相反，大小相等，然后点save

回到phase界面，选择需要constraint的两个原子，勾选F

进行Powpref 后genles 结果如下：

看一下结果：

Li和Ni原子占位的结果还是让人满意的。

三、三原子占位精修

然后看看三原子占位。在这里我想精修Ni，Mn，Co这三个原子，看看占位率到底是多少，首先保证它们之和为1.

第一步，添加一个Ni原子：Ni3，位置和原来的Ni原子位置相同，Occ为0.25，并将原来的Ni原子的Occ也改成0.25，这样Ni总的占位率还是0.5，于是Mn1+Co1+Ni2+Ni3=1。

下面到constraint页面，分别将两个Ni原子：Ni2和Co1，Ni3和Mn1加constraint，每一次的constraint操作和两原子占位精修相同。如下图所示：

Ni2和Co1的constraint

Ni3和Mn1的constraint

这样加上之前对Li和Ni加的constraint，一共有三个对位置的约束

回到phase页面，分别选择加了constraint后的原子，勾选F

进行常规的Powpref和genles操作，看起来还好。

最后输出的画面，可以看出。精修后确实Mn1+Co1+Ni2+Ni3，但是Co位的Ni出现负值，不合理，

大陆老师说：精修确定成分本身不容易，Ni,Co,Mn三元素的X散射因子接近，更增加了其困难；再试试拆分Co,或Mn，看其结果如何。

再重新试一下，把Mn拆分成两个，每个Occ为0.15。如下

重复上面的步骤，分别将Mn1和Co1，Ni2和Mn2加constraint，进行精修

分别对要进行精修的勾选F，然后按照常规powpref 和genles

结果如下：

可以看出，Mn1+Mn2+Ni2+Co1=1

但这个还是不是我期望的结果。

结束：

至此，我三原子精修占位已经完成了，虽然对于这个材料，没有得到我想要的结果，但是方法是最重要的，以后再碰到三原子占位的问题，我起码知道如何操作了。再次感谢大陆老师的耐心指导！

精
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私聊

大陆

第1楼2013/11/16

曾经有好几个网友私下问我三原子占位精修的技巧，只moyuan17将我教给他的内容详细的表达出来，这定会让不少后来人免走弯路，也避免我以后再重复的讲同样的内容，因而不得不感谢moyuan17。

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yefeng1988

第2楼2013/11/16

方法学习了，很受启发，希望陆老师来评价一下此贴，一定会让更多人受用

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moyuan17

第3楼2013/11/16

忘了贴上大陆老师最后的点评了，是针对我的材料的，我想同样也适用于类似的情况

“至于要找到尽可能接近实验结果的结构，这个除了精修技巧外，更重要的是结合其他手段猜测其他可能结构，掺杂这个东西不一定是按照预想进入响应的原子位，比如你这个材料中Li原子可能会动，另外掺杂后有可能带来对称性的升高或降低。”

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moyuan17

第4楼2013/11/16

多谢大陆老师的肯定！以后还有很多向大陆老师学习请教的地方。我尽我最大的努力把大陆老师的热心传递下去
大陆(handsomeland) 发表:曾经有好几个网友私下问我三原子占位精修的技巧，只moyuan17将我教给他的内容详细的表达出来，这定会让不少后来人免走弯路，也避免我以后再重复的讲同样的内容，因而不得不感谢moyuan17。