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xps重叠元素分峰拟合案例介绍

结构分析表征 光电子能谱分部 2022-09-21
之前我们介绍过多种重叠元素的分峰拟合,比如V和O、Sb和氧、Zn和Sn,针对不同的特点有不同的办法.
如果是单峰和双峰重叠,可以按照双峰间的峰间距和峰面积比进行相应的固定,剩下的即为单峰元素。
如果两种元素峰基本不重叠,可以将不要的元素不积分,只拟合积分的区域。
如果是A元素非光电子谱峰和B元素光电子谱峰有重叠,此时可以参考非线性最小二乘法
如果觉得这些办法比较麻烦,也可以调整更换不同的轨道,使其不重叠,各种方法并不是唯一的。
今天我们介绍一下另外一种情况,两个双峰元素的重叠,并且更换不同轨道并没有明显效果的情况。
如下图所示,锆 钛 碳 铅四个元素都没有明显的问题,但是Pd有比较明显的问题,扫描3d轨道并没有明显符合双峰特征的图谱产生。

使用ID功能查询后,知道是较大量的锆元素的3p轨道与较少量的Pd3d重叠,使得单独扫描Pd3d不能得到很好的谱图。此时有三种办法:
  1. 只拟合Pd3d5轨道,但是由于其与Zr3p3高度重叠,所以需要两个轨道都按照单峰拟合来操作。此方法比较简单,但是由于缺乏双峰参数限制,所以拟合的人为性很大。

  2. 将pd3d的默认测试范围扩大,使其覆盖zr3p轨道范围;

  3. 单独多测试一个Zr3p轨道代替pd3d谱图;

其实方法2和方法3没有本质区别,当采集到足够覆盖两个元素轨道信息的谱图后,我们就可以分析数据了,接下来,我们将按照两种办法来拟合,有需要的可以选择你认为合适的方法分析数据。
如果按照方法1来分析数据,为了尽量避免可能的人为性误差,首先我们需要知道每个化学态的峰值,尽可能的使添加的峰与标准谱图对应。
比如对于这个数据,首先我们需要根据zr3d轨道信息推断出zr的含量比pd高的多,所以在pd3d谱图中最高峰应该是zr3p,而且根据其他表征的结果,我们推断出pd的化学态,再根据标准谱图(后台回复结合能,我们可以知道相应的结合能数值,然后按照单峰拟合添加峰即可。
如果按照方法2和方法3,此时我们会比方法1更有的放矢,因为我们在加峰的时候需要同时考虑峰间距和峰面积的比例,这样相对方法1来说更准确。但是一般情况下zr测的是3d轨道,他的双峰间距是知道的,但是zr3p双峰间距是很难查询到的,这时候又有几种办法可以借用。
  1. 测量锆的标准样品,测试3p轨道,得到他的双峰间距;

  2. 之前我们介绍过,如何通过avantage软件来查询其其他光电子谱峰双峰间距(https://www.bilibili.com/video/BV1SB4y1F7da/)。

简单整理如上,其他想到了再说

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