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Fullprof模塊簡介及精修相關問題
來源：王小z XRD Refineme 時間：2020-05-31 09:11:27 瀏覽：12625次

本文授權轉載自王小z XRD Refinement

Fullprof模塊簡介及精修相關問題


Fullprof幾乎每年都會進行更新，每個版本更新以及修改都可以在“FullProf_News_Year”中找到。最新的是在2020年5月更新的版本，全平臺支持，且加入了很多新功能。這里就其一些新功能進行說明。

1、PDF擬合

      新版本基于F語言，加入了PDF擬合模塊（以前就有，該版本特別說明）。依據CIF文件提前編寫好cfl文件，再調用終端窗口進行運行即可。這里只給出運行的范例，對該功能與PDFget等的數據處理結果不進行對比，有需要的小伙伴可以自己進行分析比較。用于擬合的cfl文件有簡單的參考模板，可依據進行學習。

2、層狀材料精修

      Fullprof集成了FAULTS程序，該程序可用來計算缺陷層狀晶體的衍射強度。該工具已被廣泛用于解釋一維無序系統的衍射數據，其算法利用在隨機堆疊序列中發現的模式的遞歸性質來計算發生在每個層散射的平均擾動波函數。使用該軟件可以很好的對LixNi1:02O2 (x ≤0.3) ，設置精修時，直接設定每層的原子位置，精修結果如圖所示。

3、GLOpSAnn（Global Optimization by Simulated Annealing）

      由粉末衍射數據獲得int文件，然后依據int文件執行模擬退火獲得PbSO4的晶體結構。int文件可通過Fullprof主程序獲得，設置好參數后，解析結構獲得CIF文件所需時間為2分鐘，并直接給出BVS計算的鍵價結果；該程序相比Fullprof自帶的模擬退火功能，在編寫cfl后，加以鍵價的匹配，運行速度會更快。


二、問題講解


 Fullprof作為一款免費的晶體學軟件，其重要的功能便是粉末衍射精修，然而該軟件上手難，參考資料少，使用過程中總出現其特有的或是精修共有的一些問題，這里收集了部分后臺留言問題，根據個人經驗進行解答分析，不當之處請指正。

問題1、峰型不對稱性如何修正？修正參數和GSAS的有何區別？

解釋：目前使用Fullprof進行粉末衍射精修，X射線衍射峰描述使用的是經驗性的峰型函數“pseudo-Voigt”或者“Pearson VII”。該函數是不具備非對稱性的，非對稱性修正采用的是如下公式：

方法1：如果使用的是“pseudo-Voigt”函數，需要在pcr文件中AsyLim給定非對稱角度，代表修正低于給定角度的非對稱性。比如：AsyLim 40,即代表：修正40°以下的非對稱性。

此時，可修正的參數為 P1, P2, P3, P4。      

修正前：    

修正后：

具體在軟件中操作位置如下：


方法2：當然，大家可能發現在GSAS中修正參數常見的是S/D，其實這是使用另外一種峰型函數。“Thompson-Cox-Hastings pseudo-Voigt convoluted with axial divergence asymmetry”，當使用該函數描述峰型時，修正的參數即為S_L, D_L。對兩個參數的定義如下：S_L is source width/detector distance；D_L is detector width/detector distance。在軟件界面修正位置如下:



問題2、描述衍射峰型的參數U、V、W以及Eta等應該怎么選？

解答：峰型描述是粉末精修中的一個難點。峰型擬合的好壞直接影響精修結果，且峰型含有諸多信息。這里我們以經驗 “pV”函數為例進行說明。

“pV”函數表達式如下：

方法：精修默認初始值U = 0.004，V = -0.008，W = 0.006，Eta = 0, x = 0.018；這一系列數值是不能很好的描述常見的X衍射峰型的，因此對初始精修造成了一些困難，如果我們在精修之前就知道大致的峰型參數，再去精修，事情就會變得簡單多了。Fullprof中的WinPLOTR可以實現我們的想法，具體操作如下：

1. 打開WinPLOTR，打開要精修的數據；

2. “Points Selection”——“Peak search”，選擇doublets；

3. “Calculations”——“Profile fitting”。進行峰型擬合，運行結束后如圖所示，此時，擬合結果一般，繼續擬合；

4. 峰型擬合一般，返回工作目錄下，打開.NEW文件，將“U、W、Eta”的Flag進行修改，隨后進行如下步驟：“Calculations”——“Fit with.NEW”，選擇修改后的.NEW文件，隨后選擇數據文件，運行結果如下：此時，chi2 = 13.21;

5. 重復第四步，將“U、W、Eta、Bac.、以及FWHM”的Flag進行修改，經過多次循環，最終chi2 = 3.94,擬合結果如下圖所示，同時，峰型描述的初始值我們已經得到，打開.NEW文件，找到U、V、W等參數，將該參數作為精修的初始參數即可。


問題3、精修后數據如何導出？怎么作圖？

回答：這一步雖然不難，但是對于新手也算是一個盲點。精修完成后需要將數據進行輸出作圖，誰不喜歡原創呢，誰愿意截圖，涉及到的軟件為Origin。

1.精修完成之后，去精修目錄找到.prf文件，使用WinPLOTR打開，打開如下，默認顯示四種數據，紅色框內所示；

2. “File”——“Save data as”，選擇XYY格式，保存；

3. 將數據導入Origin，如下：

4. 全選所有數據，作圖使用“Line”模式，如下：

5. 選中圖形，右鍵“Ungroup”，將每個數據進行區分；然后雙擊數據線進行格式修改；

6. Yobs選中Scatter，顏色和樣式依據個人喜好，這里我選擇的是紅色圓圈；

7. 其余的Ycalc和Yobs-Ycalc都是line模式，顏色我這里選擇的分別是黑色和藍色；

8. Bragg_position，選擇Scatter，下拉選擇“小豎線”，修改顏色和粗細即可；修改后結果如下：


9. 最后調整一下字體，邊框粗細和坐標范圍即可，最終結果如下；

10. 為了便于作圖，可將該圖形保存為模板，下次作圖一鍵使用模板即可，方便快捷。

免責聲明：本資源來源于王小z XRD Refinement，版權歸原作者所有，本文僅作交流學習之用，不作任何商業用途，若有侵權，請聯系刪除，謝謝理解！

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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