🎊 XRD(X射线衍射)峰发生偏移的原因是什么?

XRD(X射线衍射)峰发生偏移的原因是什么?

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可以看出,NCM-0晶格参数在所有样品中最小。当Cu含量为0.5%时,由于Cu2+的半径较大,导致(003)和(104)晶面峰向下方移动。随着Cu含量的逐渐增加,Ni2+(0.069 nm)氧化为Ni3+(0.056 nm),导致晶格收缩。

如果溶质原子半径大于溶剂原子半径,晶格膨胀,峰位向低角度方向移动。反之,晶格收缩,峰位向高角度方向移动。非化学计量比:当氧化物(Fe ∝ O ₄ vs. FeO)或硫化物的组成偏离化学计量比时,晶格参数的变化会导致峰位偏移。

③温度影响热胀冷缩:在高温或低温下测试时,晶格常数会因热膨胀而改变,造成峰值偏移(高温→晶格膨胀→低角度偏移)。因此,XRD测试室应保持稳定的温度和湿度。

相变:温度变化可能引起相变(例如四方相→立方相),导致明显的峰值偏移或出现新的峰值。

④择优取向(织构)

样品制备过程中如果存在择优取向,可能会导致某些晶面的衍射强度异常,但通常不会影响峰位。如果取向差异导致晶格畸变(例如薄膜中的应变),则可能间接引起峰位偏移。

二、仪器和实验条件因素

①角度测量仪器零点校准误差:角度测量仪器零点没有校准将导致所有衍射峰的整体位移(系统误差),需要用标准样品(如硅粉)进行校准。

②样品放置偏差:样品表面与测角仪轴线未对准(如高度偏差或倾斜),会造成峰值位置偏差。这可以通过优化样品装载来解决。

③使用不同的靶材(例如Cu K α vs. Co K α)时,X射线源的波长差异将引起峰位整体偏移(根据布拉格方程)。需要确认测试参数是否一致。

④扫描模式或参数设置错误。连续扫描模式和步进扫描模式的参数设置不当(例如扫描速度和步长)可能会引起轻微的峰移,但通常对峰形的影响大于对峰位置的影响。

三、样品制备问题:过度研磨:机械研磨可能引入应变或纳米晶化,导致峰位偏移或增宽。不均匀性:成分或厚度不均匀可能导致局部峰位差异。表面污染或氧化:表面氧化或污染可能产生与原始峰重叠的附加相,导致峰位明显偏移。

四、数据分析误差 寻峰算法误差:自动寻峰过程中,如果背景扣除不当或有噪声干扰,可能会误判峰位。 仪器展宽效应:如果仪器展宽功能未校准,可能导致峰拟合偏差。

XRD峰移的核心原因是晶面间距(d值)的变化,其原因可能是样品内部因素(应力、成分、相变)或外部因素(仪器误差、制备问题),需要结合实验条件、样品历史、辅助表征方法等进行综合分析。返回搜狐,查看更多

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