EXAFS原理及其在玻璃结构分析中应用EXAFS扩展X射线精细结构谱学习.pptx
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1、目录 EXAFS EXAFS 基本原理基本原理 数据分析数据分析 玻璃结构分析的一个实例玻璃结构分析的一个实例 实验仪器及制样实验仪器及制样第1页/共36页Mo吸收边示意图C,D常数X射线的吸收吸收边Victoreen 公式吸收边第2页/共36页吸收边产生原因:当入射X光子的能量等于被照射样品某内层电子的电离能时,会被大量吸收第3页/共36页精细结构第4页/共36页XAFS(X-ray absorption fine structure)的定义 XAFSXAFS包括包括EXAFSEXAFS和和XANESXANES两种技术两种技术EXAFSEXAFS(Extended x-ray absorpt
2、ion fine (Extended x-ray absorption fine structure)structure)是元素的是元素的X X射线吸收系数在吸收边高能侧射线吸收系数在吸收边高能侧 3030 10001000 eV eV 范围出现的振荡。范围出现的振荡。XANESXANES(X-ray absorption near edge (X-ray absorption near edge structure)structure)是元素吸收边位置是元素吸收边位置50 50 eVeV范围内的精细结构。范围内的精细结构。精细结构:吸收边附近及其广延段存在一些分立的峰或波状起伏,称精细结构。
3、第5页/共36页第6页/共36页产生的物理机制出射光电子波与背散射光电子波在吸收原子处的干涉对吸收谱的调制。干涉是由出射波与散射波的干涉是由出射波与散射波的相位差引起的,与入射波的相位差引起的,与入射波的强弱、近邻原子的强弱、近邻原子的种类种类及及数数目目N N、以及吸收原子到近邻原、以及吸收原子到近邻原子的子的距离距离R R有关。所以,通过有关。所以,通过XAFSXAFS可得到近邻原子的信息。可得到近邻原子的信息。第7页/共36页EXAFS:一次散射(简单)XANFS:多次散射(较复杂)区别第8页/共36页EXAFS优点不依赖晶体结构,因此可用于大量的非晶态材料的研究不受其他元素的干扰,对不
4、同的元素的原子,可由吸收边位置不同,而得以分别研究可测配位原子的种类、个数、间距等浓度很低的样品,百万分之几的元素也能分析样品制备比较简单,数据收集时间短第9页/共36页EXAFS的理论表达式第10页/共36页相移总相移第11页/共36页EXAFS的数据处理(1)求-E 曲线(2)背景扣除(3)0拟合(4)Ek转换(5)求(k)(6)获得结构参数 理论计算拟合法:先拟定被研究物质的结构模型,给出结构参数,然后根据的理论公式计算相应的EXAFS谱。将理论计算与实验测定的EXAFS谱进行比较,获得结构参数标样法:用结构已知并与待定结构相近的一种物质作为标样,通过测定试样和标样的EXAFS谱来确定未
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