【摘要】 XRD，它是X射线衍射的缩写。作为材料制造商，无论我们做什么材料，XRD都是最常见、最基本的表达方式。

XRD，它是X射线衍射的缩写。作为材料制造商，无论我们做什么材料，XRD都是最常见、最基本的表达方式。它可以警告我们是否成功生成了我们想要的材料，所以可以说XRD是所有后续表达的基础。然而，虽然我们通常使用XRD，但我们真的发挥了XRD的所有能量吗？如果我们只使用XRD数据来定性自己的材料，那真的是大材小用。做XRD的意义远不止于此。通过对XRD信息的提炼，我们可以发现XRD有多强大，它可以让我们深入我们的结构。

 

由于XRD精修如此强大，那么我们就来看看XRD数据精修到底能为我们做些什么吧！

1.物相鉴定：

这是XRD最基本的功能。通过比较标准数据库中标准物质的峰值和峰值强度，我们可以对自己的材料进行初步的定性，以确定我们制作的材料的名称、化学风格等信息。

 

多相材料定量分析：

对于一个材料制造商来说，我们制造的材料往往包含两种或两种以上的外观。对于这种多相材料，在对外观进行鉴定后，我们通常需要知道每种外观的含量，所以每种外观在整个材料中所占的质量分数可以通过XRD进行精细化来准确计算。

 

晶胞参数与晶系：

众所周知，晶体是由许多质点(包括原子、离子或原子团)在三维空间中定期排列形成的固体(长期有序)。晶体的最小重复单元是单胞，俗称晶胞。因此，当我们研究自己的材料时，它的本质是研究晶体的晶胞。

 

几何参数a在晶胞中，b,c,α,β,γ我们称之为水晶参数，这些水晶参数可以获得水晶体积。这些信息是通过XRD提炼获得的最常用的信息。例如，将杂原子引入分子筛框架，夹杂前后水晶参数和水晶体积是否发生变化，是判断杂原子是否成功进入分子筛框架的有力依据。

 

空间点阵研究发现，晶体结构中晶体结构的周期性和对称性以及原子排列的规律分为七个晶体系统，每个晶体系统与晶体参数密切相关。当许多材料在各种环境下处理时，晶体系统会发生变化。例如，二氧化锆有三种晶体系统:立方形、四方形和单斜形。通过XRD的精细化来确定晶体系统，可以判断材料在某个环境下是否稳定存在于某个晶体系统中，这对于探索晶体系统的稳定性非常重要。

 

晶粒尺寸，结晶度分析：

对纳米材料的研究者来说，材料的晶粒尺寸通常是决定材料性能的重要因素，通过XRD的精细化，可以准确地获得材料的晶粒尺寸，为材料的特性提升指明方向。

 

结晶度体现了晶体生长的完美水平。对于晶体来说，高结晶度往往意味着优越的性能。在学术界和工业界，结晶度通常是材料成功制备的重要指标。因此，结晶度的计算尤为重要。与过去的手工计算相比，XRD精细化可以快速准确地计算材料的结晶度，非常快捷方便，为我们的研究节省了大量宝贵的时间。

 

键长，键角，原子的占用情况和占有率等等：

晶体结构中各原子之间的键长、键角和原子的占用情况影响晶体结构。通过XRD精细化获取这些信息，我们可以绘制我们想要的晶体结构3D图，这样我们的材料就可以更直观地展示在大家面前。精确的结构信息和精美的3D结构图是发表高水平论文不可或缺的。

 

由于XRD精修如此强大，那么XRD精修的主要方法是什么？

Pawleyy是目前主流的精修方法、Lebail、Rietveld有三种，这三种方法也各有特点：

1.Pawley法：由晶胞参数计算衍射峰

优点：不需要结构模型。

缺陷：精修参数过多，计算量大，偏差大。晶体结构中的原子信息很难解决。

常见程序：ALLHKL

2.LeBail法：衍射峰由晶胞参数计算，最小二乘拟合以晶胞参数和峰形参数为变量。

优点：精修参数少，收敛速度快，计算工作量少，结果准确。

缺陷：具有相同或非常相似位置衍射峰的Ikc最终是相等的，需要去除。

常见程序：fullprof,extra

3.Rietveld法：给出一个大致正确的结构模型，选择合适的峰型参数，仪器参数和背部函数来拟合，得到一个与实际情况相匹配的调整结构模型。

优点:应用广泛，可以准确确定晶体结构和定量定性研究物相分析材料的微结构，比前两种更准确地掌握材料结构。

缺陷：需要一个相对准确的初始模型，计算过程相对复杂。

常见程序：fullpro，gsas，topas