[發明專利]結構未知晶體衍射能力的計算方法及物相定量分析方法在審
| 申請號： | 202010949082.X | 申請日： | 2020-09-10 |
| 公開（公告）號： | CN112151122A | 公開（公告）日： | 2020-12-29 |
| 發明（設計）人： | 李暉;賀蒙 | 申請（專利權）人： | 國家納米科學中心 |
| 主分類號： | G16C10/00 | 分類號： | G16C10/00;G01N23/207 |
| 代理公司： | 北京路浩知識產權代理有限公司 11002 | 代理人： | 郭亮 |
| 地址： | 100190 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 結構 未知 晶體 衍射 能力 計算方法 及物 定量分析 方法 | ||
1.一種結構未知晶體衍射能力的計算方法，其特征在于，包括：
S1，構建一假想晶體，所述假想晶體具有與結構未知晶體相同的晶胞參數，且僅在所述假想晶體的晶胞原點處具有一個原子，所述原子的種類與結構未知晶體的晶胞中的其中一個原子的種類相同，計算出所述假想晶體的晶胞對X射線的衍射能力；
S2，對結構未知晶體的晶胞中的每一個原子執行S1的計算過程，將得到的每一個假想晶體的晶胞對X射線的衍射能力進行累加，得到結構未知晶體的晶胞對X射線的衍射能力。
2.一種物相定量分析方法，其特征在于，包括：
對于包含多個晶相的混合物質，對于其中的結構未知晶相，采用權利要求1所述的結構未知晶體衍射能力的計算方法，計算所述結構未知晶相的晶胞對X射線的衍射能力；
根據混合物質中每一種晶相的晶胞對X射線的衍射能力和實驗觀測到的X射線粉末衍射強度，計算每一種晶相在混合物質中的體積分數或質量分數。
3.根據權利要求2所述的物相定量分析方法，其特征在于，所述根據每一種晶相的晶胞對X射線的衍射能力和實驗觀測到的X射線粉末衍射強度，計算其在混合物質中的體積分數或質量分數包括：
對于包含J個晶相的混合物質，其第j個晶相的衍射指標為h的衍射強度為Ij,h為：
其中K為比例常數，vj是第j個物相晶體的體積分數，Vj是第j個物相晶體的晶胞體積，Gj,h是由衍射幾何決定的、與衍射角度相關的參數，根據衍射幾何和第j個物相的晶格參數可計算Gj,h，Fj,h是結構因子；
第j個晶相的所有衍射的衍射強度的加和為：
對公式變換得到：
其中，如果第j個晶相的結構已知，則其對應的∑h|Fj,h|2可根據晶體結構計算得出；如果第j個晶相的結構未知，則用代替其對應的∑h|Fj,h|2；
為結構未知晶體的晶胞對X射線的衍射能力，其中fi,h′表示結構未知晶體的晶胞中第i個原子與權利要求1中所述假想晶體的衍射指標為h’的衍射相對應的原子散射因子；
相應的，如果第j個晶相結構未知，則其在混合物質中的體積分數為：
其中，混合物質中各晶相的體積分數之和為1，即：
根據上述公式計算得到K以及各晶相的體積分數。
第j個晶相在混合物質中的質量分數wj為：
其中，Mj、Zj分別是第j個晶相的化學式質量和晶胞中含有的化學式個數，對于樣品中晶體結構已知的晶相，可以采用∑h|Fj′,h|2代替
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