科学家提出基于电子衍射数据的kappa精修方法！
文摘
2024-11-22 07:30
青海
【研究背景】
三维电子衍射（3D ED）是一种广泛应用于揭示晶体结构的技术，因其能够处理微小晶体并揭示复杂结构而成为了研究热点。然而，传统的3D ED数据精修方法通常采用独立原子模型（IAM），该模型假设原子为纯球形，忽略了原子之间的电荷转移和键合作用，这可能导致结构模型不准确或产生偏差。有鉴于此，捷克科学院物理研究所Lukáš Palatinus教授提出了一种基于电子衍射数据的kappa精修方法。该方法在保留球形对称性的前提下，通过调整价电子的分布和膨胀/收缩，允许提取原子间电荷转移的信息。研究人员对石英、纳脱沸石、硼烷、铝镧石榴石、溴化铯铅等五种无机样品进行了分析，结果显示，与传统的IAM精修方法相比，kappa精修模型显著改善了结构模型的准确性，并提供了原子电离的信息。该研究为3D ED数据的精修提供了一种有效的扩展方法，使得从中提取电荷密度信息成为可能。![]()
【图文解读】
（1）实验首次引入了超越独立原子模型（IAM）的电子衍射数据精修方法——kappa精修，得到了更精确的结构模型，并揭示了原子之间的电荷转移情况。（2）实验通过kappa精修方法对五种无机样品（石英、天然沸石、硼烷、镧铝榴石和铯铅溴化物）进行了分析，结果表明kappa精修显著提高了结构模型的准确性，相较于传统IAM精修方法，能够更好地表征离子化的现象。此外，kappa精修方法提供了关于原子间相互作用和电子密度分布的新信息。（3）实验通过与周期性DFT计算进行比较，验证了所获得的电荷密度参数的准确性。结果显示kappa精修方法能够有效提取电荷密度信息，从而为更复杂的材料结构的研究提供了可能。![]()
原文详情：Suresh, A., Yörük, E., Cabaj, M.K. et al. Ionisation of atoms determined by kappa refinement against 3D electron diffraction data. Nat Commun 15, 9066 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-53448-2
