تحلیل نتایج آزمون XRD : محاسبه اندازه کریستالیت

در مقاله پیشین به معرفی روش آنالیز XRD و روش های شناسایی فازهای ماده با استفاده از پیک های مرجع پرداخته شد. برای تحلیل های کمی نتایج XRD روش های مختلفی ابداع شده است که ساده ترین آن ها رابطه شرر برای محاسبه اندازه دانه است. روش های ویلیامسون-هال و وارن-آورباخ روش های پیشرفته تری هستند.

خدمات تحلیل آنالیز XRD

  • روش شرر

اندازه تقریبی کریستالیت با استفاده از رابطه شرر محاسبه می شود:

در رابطه بالا λ اندازه طول موج اشعه ایکس، β پهنای پیک در نصف ارتفاع بیشینه، θ زاویه پراش پیک و D اندازه کریستالیت می باشد. برای انجام محاسبات شرر دقت شود اندازه β بر حسب رادیان جایگزین شود. در شکل زیر نحوه محاسبه FWHM ( پهنای پیک در نصف ارتفاع بیشینه) نشان داده شده است.

با توجه به رابطه شرر می توان گفت پهنای پیک در نصف ارتفاع بیشینه با اندازه دانه رابطه عکس دارند. هرچه اندازه دانه کوچکتر باشد، پیک پهن تر شده و شدت آن کاهش می یابد. بنابراین می توان به آسانی پیک های نانوذرات را از مواد بالک تمییز داد. لازم به ذکر است که پهن شدن پیک ها به عوامل دیگری همچون وجود تنش در نمونه، خطای دستگاه و تک فام نبودن اشعه ایکس نیز وابسته است و در هنگام تفسیر نتایج، کلیه عوامل احتمالی در نظر گرفته می شود.

  • روش ویلیامسون-هال

همان طور که اشاره شد، پهن شدگی پیک ها تنها وابسته به اندازه دانه های ماده نبوده و کرنش های شبکه ای نیز در کاهش شدت و پهنای پیک ها بسیار موثر است. روش ویلیامسون-هال برخلاف رابطه شرر، به بررسی اثر کرنش های شبکه ای پرداخته و تغییر پهنای پیک را وابسته به اندازه دانه و کرنش های موجود در شبکه می داند.

بنابراین رابطه نهایی ویلیامسون-هال به صورت زیر بیان می شود:

با توجه به پیک های بدست آمده از طیف XRD، می توان نمودار معادله ویلیامسون-هال را رسم کرد. با محاسبه عرض از مبدا نمودار و همچنین شیب خط، می توان اندازه دانه و میزان کرنش موجود در شبکه را گزارش کرد.

  • آخرین مقالات

    • کاربردهای میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)

      کاربردهای میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)

      آنالیز TEM یا میکروسکوپ الکترونی عبوری  یکی از روش های مشخصه یابی و آنالیز بسیار پر کاربرد در بررسی و مطالعه مواد در مقیاس نانو می باشد. میکروسکوپ­های TEM قادرند تصویر ریزساختار ماده را با بزرگ­نمایی و قدرت تفکیک بالاتری...
    • تفسیر نتایج آنالیزXRD

      تفسیر نتایج آنالیزXRD

      مقدمه آنالیز XRD آنالیز XRD یکی از روش های آنالیزهای غیرمیکروسکوپی است که بر پایه تابش اشعه ایکس به نمونه و بررسی برهمکنش آن ها است. پراکندگی پرتو ایکس در جهات مختلف در اثر برخورد به صفحات اتمی ماده، رخ...
    • آنالیزهای حرارتی (TGA-DTG-DSC) و تفسیر نتایج آنها

      آنالیزهای حرارتی (TGA-DTG-DSC) و تفسیر نتایج آنها

      آنالیز توزین حرارتی Thermal Gravimetric Analysis )TGA) آنالیز توزین حرارتی یکی از روش های آنالیز حرارتی ساده و کاربردی است که تغییرات جرم نمونه را در اثر افزایش دما اندازه گیری می کند. معمولا این روش آنالیز برای بررسی موادی...
    • تئوری و کاربردهای طیف سنجی رامان

      تئوری و کاربردهای طیف سنجی رامان

      طیف سنجی رامان چیست مقدمه: طیف سنجی رامان امروزه به دلیل پیشرفت های علمی و دستگاهی، به روشی رایج و مقرون به صرفه در تحقیقات علمی تبدیل شده است. هرچند نیازمند دقت و مهارت بالایی است تا بتوان نتایج آن...
    • نتایج DLS را چگونه تحلیل کنیم؟

      نتایج DLS را چگونه تحلیل کنیم؟

      اطلاعات آزمون در این بخش که شامل یک فایل PDF است مشخصات دستگاه و ویژگی های نمونه را می توانید مشاهده کنید که به ترتیب زیر بیان می شود: Time interval: این مقدار عددی بین ۱ تا ۱۶۰ با توجه...
  • آخرین اخبار