XANES簡介

在X射線吸收譜中 , 閾值之上 60eV以內的低能區的譜出現強的吸收特性, 稱之為近邊吸收結構 ( XANES) 。 它是 由於激發光 電子經受周 圍原 子的多重散射造成的。它不僅反映吸收原子周 圍環境中原子幾何配置, 而且反映凝聚態物質費米能級附近低能位的電子態的結構 。 因此成為研究凝聚態物質的有用工具[1]。

起源[2]

XANES譜分析簡介[3]

X 射線吸收近邊結構譜(XANES)是標定元素及其價態的技術,不同化合物中同一價態的同一元素對特定能量 X 射線有高的吸收,我們稱之為近邊吸收譜。

XANES 分為軟 X 射線吸收(s-XAS)與硬 X 射線吸收譜(h-XAS),空間分辨尺度在數納米到毫米范圍。通過 h-XAS 近邊譜的位置,比對參考化合物,可以得到元素價態的信息;通過對h-XAS 實驗同時獲得的擴展 X 射線吸收精細結構(EXAFS)的數據分析,可以獲得局域鍵長、結構有序度、配位環境變化的信息。由於硬 X 射線穿透能力較強,可以實現原位電池的觀察。S-XAS 對電子結構更為敏感,通過 DFT 的輔助擬合分析,可以獲得精確的價態,甚至是電子在特定電子軌道填充的信息,這對於理解電池充放電過程中的電荷轉移非常重要。s-XAS 在高真空下完成,之前無法實現原位技術。目前通過引入環境腔和 Si3N4 窗口,已經可以實現原位技術,這對於電池基礎研究是個重大利好消息。在 XAS 實驗中,還分電子產率(TEY)、熒光產率(TFY)兩種模式。TEY 更多獲得表面信息,TFY 模式獲得體相信息[4]。

在鋰電池領域中,XAS 主要用於電荷轉移研究,如正極材料過渡金屬變價問題。

參考

  1. ^顧本源, 陸坤權. X 射線吸收近邊結構理論[J]. 物理學進展, 1991, 11(1): 106-125.
  2. ^https://www.docin.com/p-668311197.html
  3. ^https://wenku.baidu.com/view/e75ab35d910ef12d2bf9e779.html
  4. ^李文俊, 褚賡, 彭佳悅,等. 鋰離子電池基礎科學問題(Ⅻ)——表征方法[J]. 儲能科學與技術, 2014, 3(6):642-667.