EXAFS数据拟合程序ARTEMIS

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1、EXAFSEXAFSEXAFSEXAFS数据拟合程序数据拟合程序数据拟合程序数据拟合程序ArtemisArtemisArtemisArtemis孙治湖孙治湖中国科技大学国家同步辐射实验室，合肥2300292011年3月27日，上海主要内容主要内容1.Artemis的基本使用流程；2.简单的多壳层拟合；3.复杂的多壳层拟合(多重散射)；4.Artemis的高级拟合技巧⎯多数据拟合；5.拟合结果合理性的鉴别程序的基本操作；具体实例，心得体会、技巧Artemis程序(byB.Ravel)概况Artemis:thegoddessofthehunt,anaptmetaphordoingEX

2、AFSanalysis.基于FEFF计算的理论散射振幅和相移，对EXAFS数据进行拟合Artemis本身不能进行EXAFS的原始数据处理(如背景扣除等)基本功能相当于原来UWXAFS软件包的FEFFIT程序(byM.Newville)，加入了图像用户界面(GUI)现在的版本也包括Atoms和FEFF6(但不包括FEFF8以后的版本)输入文件为EXAFS振荡函数χ(k)，不能加权1.1Artemis的基本使用流程(以Cufoil单壳层拟合为例)运行Atoms输入χ(k)feff.inp运行FEFFfeffpaths构建模型，设置path参数拟合结果不满意关键开始拟合结果满意输出结果

3、输入χ(k)函数：File→Openfile，打开已经得到的χ(k)函数。傅里叶变换参数k空间的数据拟合控制参数作图参数R空间的数据利用FEFF计算振幅和相移函数：Theory→Newatomspage，打开已有的atoms.inp文件或者重新写一个。参数设好以后，点击RunAtoms，得到feff.inp。有时候需要对feff.inp文件做改动，可以先保存feff.inp：Theory→Atoms→Writespecialoutput→feff7，然后Save。feff.inpTITLECu利用记事本notepad对保存的feff.inpHOLE11.0*CuKedge(897

4、9.0eV),second进行修改后，再导入：Theory→numberisS0^2NewFeffinputtemplate。*mphase,mpath,mfeff,mchiCONTROL1111PRINT1003RMAX7.0*CRITERIAcurvedplane*DEBYEtempdebye-tempNLEG4POTENTIALS*ipotZelement029Cu129CuATOMS*thislistcontains135atoms*xyzipottagdistance0.000000.000000.000000Cu0.000001.805001.805000.00000

5、1Cu_12.55266-1.805001.805000.000001Cu_12.55266………..参数设好以后，点击RunFeff。一般只需要保留前10条路径便可。根据Reff和amp，选择待用路径EXAFS基本公式(单散射)牢记EXAFS基本公式！2NSfk()j0j−2Rj/λj()kχ()k=∑2∫gRe()sin[2kRj+φj()]kdRjkRj原子对分布函数E→k的转换：2k=2(mEE−)/ℏe0壳层(shell)VS.路径(path)依体系无序度大小的不同，g(R)函数有不同的形式σ2=σS2(结构无序)+σT2(热无序)Artemis内嵌1.小无序体系:g(

6、R)为高斯分布函数2NSFk()j0j22−2Rj/λj()kχ()k=∑2exp[2−kσj]esin[2kRj+φj()]kjkRj2.中等无序体系:累积量展开(cumulantexpansion)2NSkFkj0()()j2224−2Rj/λj43χ()k=∑2exp[2−kσj+Cke4j]sin(2kRj+φj()k−Ck3j)jkRj333.大无序体系222NfkSkjj()0()exp[2−kσt]−2R0j/λj()kχ()k=∑ekR2k2j0j1(2+σ)S×sin[2kR+δ(k)+actan(2kσ)]0jjS在利用Artemis拟合时，EXAFS基本公式

7、中的散射振幅f(k)，相移φ(k)和电子平均自由程λ(k)都是经由FEFF计算产生。2NSkFk()()24j0j224−2Rj/λj3χ()k=∑2exp[2−kσj+Cke4j]sin(2kRj+φj()k−Ck3j)jkRj33在拟合中确定的参数：N——配位数；σ2——无序度因子(Debye-Wallerfactor)；与峰强S02——振幅衰减因子；拟合时，待拟合参度有关C4——4阶累积量；数个数要少于独立变量数！R——原子间距离；一般不用与峰位C3——3阶累积量；N=2∆