RMC metodes pielietojums rentgenabsorbcijas spektru interpretācijai
Inga Jonāne (LU CFI EXAFS laboratorija)
Rentgenstarojuma absorbcijas spektru sīkstruktūras analīze plaši tiek pielietota materiālu lokālās, elektroniskās un atomārās struktūras analīzei. Absorbcijas spektru sīkstruktūra (EXAFS - Extended X-ray Absorption Fine Structure) satur informāciju par parauga ķīmisko sastāvu, starpatomu attālumiem, atomu svārstību amplitūdām, ķīmisko saišu stiprumu un tamlīdzīgiem lielumiem.
EXAFS eksperimenti tiek veikti sinhrotronā starojuma centros, veicot rentgenstarojuma, kura enerģija ir tuva noteikta ķīmiska elementa absorbcijas malas atbilstošajai enerģijai, absorbcijas mērījumus. Tādējādi notiek lokālās struktūras tieši ap noteikta veida atomiem izpēte.
EXAFS datu interpretācijai var tikt izmantotas vairākas skaitliskās modelēšanas metodes. Viena no tām ir apgrieztā Monte-Karlo (Reverse Monte-Carlo, RMC) metode. Šī metode balstās uz iteratīvām gadījuma rakstura atomu koordināšu materiāla 3D struktūras modelī izmaiņām ar mērķi iegūt pēc iespējas labāku sakritību starp eksperimentālo un modelēto EXAFS spektru. Nesen tika parādīts, papildinot šo metodi ar evolucionārā algoritmu (EA) pieeju, iespējams padarīt to skaitliski daudz efektīvāku [1].
Šajā referātā RMC/EA-EXAFS metode tiek pielietota kristāliskā skandija fluorīda (ScF3) lokālās struktūras ap skandija atomiem izpētei. ScF3 ir perovskīta tipa materiāls, kas nesen piesaistīja ievērojamu uzmanību ar izteiktu tā kristāliskā režģa negatīva termisko izplešanos plašā temperatūru diapazonā [2].
Atsauces:
[1] J.Timoshenko, A.Kuzmin, J.Purans,J. Phys.: Condens. Matter 26, 055401 (2014)
[2] Greve B. K., Martin K. L, et a.l, Journal of the American Chemical Society, 132(44) (2010)
