（转载）XRD精修——Fullprof软件

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创建Pcr文件
Pcr文件用来控制精修过程的各种参数和精修顺序，FullProf的精修大部分功底都在这里了。

打开Fullprof，不用打开图谱，选择下图所示的EdPcr来打开Pcr编辑器

PCR编辑器长这样，点下图红框中的新建按钮创建一个新的Pcr文件，此时右侧不可点的灰色按钮会变的可点

很多教程都会让你用右侧的一堆菜单去创建模型，我给你讲，这样做十有八九会失败，尤其是晶体结构复杂的时候。这里我们采用直接从cif晶体模型转换到Pcr的方法，点下图中的按钮，选择对应的晶体结构模型（cif文件）。如果你没有对应的cif文件那么可以去ICSD下载（当然，前提是你单位购买了使用权）

确定Type是Xray，因为Fullprof这家伙也能修中子衍射的结果

然后我们只需要修改几处Pcr的文件就能开始使用了。按下图所示修改数据类型，这个需要根据你的xrd图谱的数据类型来选择，我们选择XYData。

记得将Refinement更改为X-Ray

将峰形还有精修范围设定好，Peak Shape选用Pseudo-Voigt就行

在Background Type中也可以更改背底类型，不过一般都是使用6个参数来拟合背底

在Phase中的Contribution to patterns里，勾上需要的相，由于我们这里是单相，所以只有一个。同样记得切换到X-ray，还有将Peak Shape选用Pseudo-Voigt

实际上到此，基本上用于结构精修的Pcr就完成了。当然其中还有很多参数没有动，大家可以自己改改试试，改的多了就知道是控制什么的了（逃）

记得创建完Pcr保存一下，最好做危险操作的之前备份一下Pcr，至于什么是危险操作，修崩的多了就知道了

开始精修
Pcr初始化完成，那么就该开始精修了。刚刚我也说过了FullProf这家伙是没什么固定套路可言的，不过规律还是有一点。我们试着来精修一下：

打开Refinement，这里就是要虐我们很久的精修菜单啦

有这么多的参数，怕不怕

通常呢我们是先修一下Scale，Scale在Profile里。看图，勾上就是精修的意思，不够就是固定值，一次不要勾选太多，不然会不收敛

注意这里输入精修的循环数，一般我用10

通常第一步不会修很多参数，我个人喜欢把Background和Scale放到第一步

激动人心的时候来了，点此开始精修

运行完成后会询问是否使用同一个Pcr继续，这就取决于图谱精修的情况了，如果当前参数已经收敛到你认为合适的情况就可以停止了

这是精修的图谱，红点和黑线非别为原始图的精修图，下面的黑线是误差，绿色的竖线是对应晶体结构的衍射峰所在的位置。

同样会弹出一个精修结果，这三个R值就是用来反映误差的，R越大精修的越差

增加精修参数
第一步精修完成后，开始逐步增加精修参数，比如把控制FWHM（半高宽）的UVW参数逐渐加上。还有零点Zero等拟合的结果就会逐渐趋向于实验值

然后继续运行Pcr，结果有所改善

此时Rwp已经降低到27左右

我们还可以继续增加参数，比如晶格常数abc都是可以修的，还有峰形的参数Eta_0等

继续运行Pcr会发现其实主峰的拟合已经相当完美了，但是为啥拟合的Rwp还是那么高呢？因为这是个多相的XRD啊。主峰左右两个分别为第二相和第三相的峰，只要这俩峰还在你想直接修到很低是不现实的。

不过今天我们主要讲单相的精修。对于单相精修来说，如此循环往复直到R值达到一个比较低的水平，通常认为Rwp在10上下即可。但这并不是唯一判据，个人觉得还是以图谱的形状为主要判据更科学。

那么怎么知道每个参数是干什么的呢？其实面板上都写的很清楚啦，按钮虽然多，但是每个都可以点进去看看。

不过需要说明的是有一些精修参数本身是有物理意义的，加上虽然有时能降低R值但是如果和你的实验是不匹配的那还是不加的好。精修虽然是一个数学过程，但是这个过程是有物理模型的，加减参数还是要有理由的。

关于R值的大小
很多教程都认为Rwp应该是修到10上下的，其实这个说法（我认为）并不正确。Rwp不仅受精修参数的影响，更直接受图谱质量的影响。图谱质量越差那么图谱就越不平滑，产生的噪音就会越大，Rwp就会更高。尤其是对于经过大幅应变的样品，比如高能球磨的粉末样品，这些粉末本身很细甚至会有非晶的趋势，而且还包含了大量的应变，想精修到Rwp<10其实是很困难的。

此外，对于同一个图谱，拟合区域越大结果的Rwp也会越大。其实这个道理很简单，参与拟合的点越多R值越高啊。因此，如果单纯用Rwp来判断，直接把拟合区域缩小就行了，比如上图如果我们从30°拟合到80度那么Rwp会直接从接近26缩小到不到20。

还有就是很多图谱在2θ很小时背底很高，如果将这些区域屏蔽掉那么Rwp会降低很多，但是实际上这些区域有时是很有用的，比如ODS合金粉末ODS相的xrd峰一般都会在很靠前的部分（因为通常氧化物的晶格常数要比金属大得多）。因此，为了追求低Rwp而舍弃图谱中部分数据实际上是不可取的。

综上，R值虽然是一个很重要的参数，但是R值并不是唯一参数。好的精修结果通常R值不高，但是并不是说R值低的都是好精修，也不能说R值略高的结果就不对。最重要的还是要看拟合图谱是否和原始图谱吻合。

多相精修的引子
在实际的材料科学中使用单相精修的概率其实是很低的，大部分情况下XRD参与的实验都是多相的。当然测残余应力之类的除外。不过多相精修的本质实际上就是单相的精修，只不过Pcr的组建要复杂一点，步骤要多一点。

其实直接在Phase中是可以直接增加第二相第三相的，只不过这样就没法直接从cif导入精确的结构模型了（需要手动输入晶体结构参数）。而且多相精修会有好几个UVW之类的参数，更容易导致图谱不收敛。

多么如何进行比较靠谱的多相精修呢？这个问题我们留下下一次说吧（逃）这里我们先给出一个三相粉末的精修结果吧

精修结果的导出

在精修完成之后，找到你当pcr的文件夹，除了pcr文件还会有一大堆的东西，其中有个prf文件，双击打开就能看到精修后的图谱。在Fullprof中点Save data as multicolumns files就可以将图谱导出。

导出结果大概是这样的，用Excel拆分之后就能复制到OriginLab等软件中作图了