GSAS 安裝使用簡介楊仲準中原大學物理系. Department of Physics, Chung Yuan Christian University

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1 GSAS 安裝使用簡介楊仲準中原大學物理系 Department of Physics, Chung Yuan Christian University

2 Out Line GSAS 安裝設定 CMPR 安裝設定 GSAS 簡易使用說明 CMPR 轉出 GSAS 實驗檔簡易使用說明 CMPR 轉出 GSAS 結果簡易使用說明

3 1. GSAS 安裝設定

4 GSAS 安裝設定雙擊下載的 gsas+expgui.exe 檔案, 會看到下面的畫面 : 稍待片刻這個畫面會消失

5 GSAS 安裝設定然後出現說明畫面雙擊這裡

6 GSAS 安裝設定再來是版權畫面雙擊這裡

7 GSAS 安裝設定再來選擇.Exp 檔的關聯程式, 預設是 EXPGUI 編輯程式, 不用改! 雙擊這裡

8 GSAS 安裝設定再來選擇是否要在桌面建立圖示與關聯.Exp 檔不用改! 雙擊這裡

9 GSAS 安裝設定再來選擇安裝目錄雙擊這裡

10 GSAS 安裝設定安裝目錄與檔案大小的說明直接按下一步雙擊這裡

11 GSAS 安裝設定出現安裝畫面, 請靜待安裝完成

GSAS 安裝設定如果是 windows 95 98 Me 會出現下面的畫面, 說明安裝程式會在

12 GSAS 安裝設定如果是 windows Me 會出現下面的畫面, 說明安裝程式會在 Autoexec.bat 中加入環境變數與路徑如果系統是 Win2000 XP 則沒有這一個畫面雙擊這裡

13 GSAS 安裝設定安裝完成! 按 Finish 結束安裝雙擊這裡

14 2. CMPR 安裝設定

15 CMPR 安裝設定雙擊下載的 cmpr+logic.exe 檔案, 會看到下面的畫面 : 稍待片刻這個畫面會消失

16 CMPR 安裝設定然後出現說明畫面, 直接按下一步雙擊這裡

17 CMPR 安裝設定然後依然是說明畫面, 直接按下一步雙擊這裡

18 CMPR 安裝設定然後依然是說明畫面, 直接按下一步如果沒有 ICDD-JCPD 或是 ICSD 等繞射資料庫光碟可以把這一格取消雙擊這裡

19 CMPR 安裝設定設定安裝目錄, 沒有要改變的話直接按下一步雙擊這裡

20 CMPR 安裝設定設定安裝的群組, 沒有要改變的話直接按下一步雙擊這裡

21 CMPR 安裝設定說明安裝目錄檔案大小等資訊視窗, 可以直接按下一步雙擊這裡

22 CMPR 安裝設定出現安裝畫面, 請靜待安裝完成

23 CMPR 安裝設定安裝完成! 按 Finish 結束安裝雙擊這裡

24 3. CMPR 轉出 GSAS 實驗檔簡易使用說明

25 CMPR 轉出 GSAS 實驗檔簡易使用說明 1 3a 2 3b 4 檔案如果讀取成功就可以看到實驗的值被畫成圖, 如上 6 5 7a CMPR 支援的所有儀器與檔案格式如果實驗的儀器並沒有列在上表也可以把實驗檔轉成 2θ 對 count 的 XY data 純文字模式 9 8

26 4. GSAS 簡易使用說明

27 GSAS 簡易使用說明點選 EXPGUI 程式出現右圖視窗

28 GSAS 簡易使用說明點選可以下拉更換目錄如果要創建一個新的 exp 檔案可以在這裡打入要命名的檔名如果有.exp 檔案 (GSAS 的設定檔 ) 會出現在這裡如果是創建一個新的檔案會出現下面的視窗選這裡可以創建檔案

29 GSAS 簡易使用說明出現可以輸入檔案標題的地方, 這裡僅作為標示, 不會影響計算的結果輸入完畢按這裡到下一個畫面

30 GSAS 簡易使用說明這個視窗就是我們主要設定精算參數的視窗設定好循環遞回次數後請選擇分頁 "Phase 設定每一次的精算, 要跑幾次遞回一開始可以先設定少一點如果參數正確使得最小平方法收斂, 程式就會自動停止遞回運算但是如果有參數設定不當, 會使運算發散, 就會造成參數變成奇怪的字元, 而需要重設所以起始時 2~5 次為一較適當的遞回次數

31 GSAS 簡易使用說明 Phase 分頁視窗可以設定樣品結構相選這裡設定 Phase

32 GSAS 簡易使用說明按下 "Add Phase 後會出現這一個畫面如果手上的晶體結構資料不是 ".cel ".cif ".exp 等電子型式的檔案, 而是 Paper 上的 list, 也可以手動輸入否則可以由紅圈的地方選擇輸入, 不必再填任何一個空格如果要手動輸入 Phase title 的地方是可以隨便填, 只是一個作為標記的地方,Space Group 的地方就要小心格式, 一般而言, 符號與符號間要有空格如 I m -3 m 或是 R -3 c 等 a b c 為填入晶格常數的地方 α β γ 則是填入晶軸的夾角填完後按 Add

33 GSAS 簡易使用說明這是選擇使用匯入晶格資料檔的畫面

34 GSAS 簡易使用說明選完或是填完晶格資料檔按 "Add 之後會出現這一個畫面, 顯示輸入的空間群對等對稱點等資料, 如果確認無誤就可以按 "Continue

35 GSAS 簡易使用說明按 "Continue 之後會出現要你輸入原子位置的視窗如果是匯入的方式, 應該已經會出現原子位置的檔案, 否則請自行輸入資料如果要增加輸入的原子位置的空格請按 "More atom boxes 全部輸入完畢請按 "Add Atoms

36 GSAS 簡易使用說明當 Phase 全部輸入成功後就可以看到 Phase 這一個分頁變成現在的畫面再來就是要設定繞射譜圖的資料請選擇 Histogram 這一個分頁

37 GSAS 簡易使用說明在 Histogram 這一個分頁可以設定增加一個新的譜圖, 設定譜圖排除的區域與設定哪一個譜圖要使用我們現在選擇 "Add New Histogram

38 GSAS 簡易使用說明輸入繞射譜圖的資料編輯實驗儀器參數檔選擇實驗儀器參數檔選擇 "Add New Histogram 會跳出上面的視窗分別點選輸入繞射譜圖的資料與選擇實驗儀器參數檔會跳出選擇檔案的視窗將檔案輸入

39 GSAS 簡易使用說明輸入完成後選擇 "Add

40 GSAS 簡易使用說明這是輸入完成後的畫面選擇修改背景函數

41 GSAS 簡易使用說明按下 "Edit Backgound 後會出現這個畫面選完後按這裡結束設定選擇函數 "1-Shifted Chebyschev 這是 "Chebyschev polynomial of the first kind 函數可以把他視為多項式

42 GSAS 簡易使用說明至此 Histogram 設定完畢, 預設背景函數已被打勾代表要精算這一個參數同時我們可以選擇 Scaling 分頁與 Profile 分頁檢查看看

43 GSAS 簡易使用說明 Scale factor 與 Phase Fraction 預設都是 1 如果只有單一項,Refine Scale 或是 Phase 1 都是相同的, 因為最後要把他們都乘起來, 如果有兩個以上的 Phase 同通常都是固定 Scale 為 1,Refine Phase 的 fraction, 所的到的比例正比於單位晶格的數目

44 GSAS 簡易使用說明 2 1 Profile 的 Function 1 為 Gaussian 函數 Function 2 為 Pseudo Voiget 為 Gaussian 與 Lorentz 的比例函數通常中子使用 Gaussian,X 光使用 Pseudo Voiget 函數當檢查完畢後先按 "powpref, 亦即整理寫入欲 Refine 參數至 ".exp 檔案中如果沒有變更參數, 或是已經 "powpref 完後要選擇 "genles, 亦即做最小平方法運算在目前, 請先按 "powpref

45 GSAS 簡易使用說明這是按下 "powpref 的畫面, 跑完後按任意鍵繼續

46 GSAS 簡易使用說明按任意鍵後會跑出這一個畫面, 問是否要將檔案更換成新的檔案這裡請按 "Load new

47 GSAS 簡易使用說明再按一下 "genles 開始計算最小平方

48 GSAS 簡易使用說明 χ 2 -godnees of fit R-reliable factor/rp-r factor of profile wrp- weighted R factor of profile 這是按下 "genles 的畫面, 跑完後按任意鍵繼續一般而言 wrp 要小於 0.09,Rp 要小於 0.06,χ 2 要小於 2

49 GSAS 簡易使用說明我們可以把圖秀出來看看是否模擬得很好

50 GSAS 簡易使用說明這是按下 'liveplot 後的畫面紅色 x 為實驗值, 綠色實現為擬合值, 紫色實線為實驗值與擬合值的差如果要叫出預測繞射峰的位置請按 Options

51 GSAS 簡易使用說明請按著紅圈的順序按就可以出現預測繞射峰位置的指示

52 GSAS 簡易使用說明可以看到繞射譜圖下方出現紫色小棒這一個圖形視窗我們可以留著不要關掉, 他會隨著我們的精算一路更新

53 GSAS 簡易使用說明再來我們要精算 Zero offset 與晶格常數, 在這一頁先選 Refine zero 並切換到 Phase 分頁

54 GSAS 簡易使用說明將 "Refine Cell 打勾, 然後按下 "powpref 結束後按下任意鍵, 並在跳出的視窗按下 "Load new 之後再按下 "genles 結束後按下任意鍵, 並在跳出的視窗按下 "Load new 如同計算 Background 與 Scaling 一般

55 GSAS 簡易使用說明現在要精算峰型函數, 將 GU GV GW 三個 Gausian 的參數打勾然後按下 "powpref 結束後按下任意鍵, 並在跳出的視窗按下 "Load new 之後再按下 "genles 結束後按下任意鍵, 並在跳出的視窗按下 "Load new 如同計算 Background 與 Scaling 一般

56 GSAS 簡易使用說明精算完峰型函數, 所有的原子全選, 並把 "X 與 "U 的參數打勾然後按下 "powpref 結束後按下任意鍵, 並在跳出的視窗按下 "Load new 之後再按下 "genles 結束後按下任意鍵, 並在跳出的視窗按下 "Load new 如同計算 Background 與 Scaling 一般

57 GSAS 簡易使用說明有時為了減低背景的影響可以依照我們的想法編輯背景函數, 在這裡要先按下 "Edit background

58 GSAS 簡易使用說明滑鼠打開這裡選 "Fit Background Graphically 會跳出右圖的視窗選 "zoom 用滑鼠打開背景的部份

59 GSAS 簡易使用說明此時選 "Add, 在圖上點選認為是背景的地方, 並在 Fit 旁的選項選擇最高的數字之後按 "Fit

60 GSAS 簡易使用說明可以看到藍色虛線擬合了我們設定的地方, 如果覺得滿意就選擇 "Save in Exp file and Exit, 不然可以再加點繼續 "Fit

61 回到這一個畫面預設 "Refine background 是沒有打勾的請打勾並按 "powpref 與 "genles 擬合之

62 如果 Refine 的過程中想要看到擬合的指標係數好不好可以按下 "listview, 他會顯示最近一次的結果

63 GSAS 簡易使用說明這是 "listview 的畫面他已經將重要的參數以螢光綠標起來以方便尋找看完可以留在一邊, 他會隨你的精算自動更新, 或是可以關掉他, 需要時再點一次 "listview 打開這個視窗

64 GSAS 簡易使用說明當精算的到的最佳的時候, 如上圖, 紫色的差值幾乎成為一直線 χ 2 與 R-factor 都到達最佳後, 我們可以把結果給輸出

65 GSAS 簡易使用說明選擇 "Import/Export -> pubtable, 就會把最後的精算檔案輸出成.tbl 檔, 他是一個純文字檔

66 GSAS 簡易使用說明有時如果我們需要計算原子間的鍵長鍵角可以選擇 "Result -> disagl, 就會把最後精算的鍵長鍵角輸出

67 GSAS 簡易使用說明鍵長鍵角輸出前會出現這一個畫面, 按 "Close & Save as

68 GSAS 簡易使用說明會跳出一個視窗問你要存檔的檔名與位置, 預設是以 exp 檔的檔名作檔頭,".dis 做副檔名

69 GSAS 簡易使用說明 1Al2O3 Neutron Powder Diffraction Pattern at Room Temperature PUBTABLE Version Win32 Jul 20 02:47: Page Program PUBTABLES Version Win32 Generate crystal structure data tables Distributed on Wed Sep 07 19:37: Allen C. Larson and Robert B. Von Dreele Manuel Lujan, Jr. Neutron Scattering Center, MS-H805 Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM Copyright, 2000, The Regents of the University of California GENLES was run on Jul 20 02:46: Total cycles run 45 The Current Least-Squares controls are Maximum number of cycles is 3 I/SigI cut-off is 1.00 Anisotropic thermal factors are defined by T = exp(h**2*astr**2*u *h*k*astr*bstr*u ) 這頁顯示輸出的 ".tbl 檔案格式包含空間群鍵長鍵角原子位置溫度因子原子比例等參數 Space group R -3 c The lattice is centric R-centered trigonal Laue symmetry 3barm1 Multiplicity of a general site is 36 The symmetry of the point 0,0,0 contains 1bar The equivalent positions are: ( 1) X Y Z ( 2) -Y X-Y Z ( 3) Y-X -X Z ( 4) Y-X Y 1/2+Z ( 5) -Y -X 1/2+Z ( 6) X X-Y 1/2+Z Lattice constants are a = (6) b = A c = (17) Alpha = 90 Beta = 90 Gamma = 120 Cell volume = (5) Name X Y Z Ui/Ue*100 Site sym Mult Type Seq Fractn Al (6) 0.241(15) 3 12 AL O (8) (11) 2(100) 18 O Thermal parameters multiplied by are Name U11 U22 U33 U12 U13 U23 Al (15) O (11)

70 5. CMPR 轉出 GSAS 結果簡易使用說明

71 CMPR 轉出 GSAS 結果簡易使用說明開啟 CMPR 程式

72 CMPR 轉出 GSAS 結果簡易使用說明這是預設 CMPR 的主畫面

73 CMPR 轉出 GSAS 結果簡易使用說明選擇 "GSAS EXP File 並切換目錄到精算完成, 存放 ".exp 檔的目錄下選擇要輸出的 ".exp 檔

74 CMPR 轉出 GSAS 結果簡易使用說明選完以後會出現這一個畫面, 問你要輸出哪一個 Histogram, 如果只有一個就直接按 "OK 即可

75 CMPR 轉出 GSAS 結果簡易使用說明此時 CMPR 會讀入 ".obs ".calc ".bck ".dif ".ref1 分別代表觀測值計算值背景值差值預測繞射峰位置

76 CMPR 轉出 GSAS 結果簡易使用說明同時也會畫出結果出來

77 CMPR 轉出 GSAS 結果簡易使用說明請選擇 Write 分頁, 全選 5 個檔案, 選輸出為 ".csv 檔案並按 "Browse 選擇目錄

78 CMPR 轉出 GSAS 結果簡易使用說明按 "Browse 後可以選擇目錄如上圖選完按 "OK

79 CMPR 轉出 GSAS 結果簡易使用說明最後按下 "Write Selected Datasets 會出現 "File created 視窗, 按下 "OK 便完成檔案輸出

80 End of Part 2

0 0 = 1 0 = 0 1 = = 1 1 = 0 0 = 1

0 0 = 1 0 = 0 1 = = 1 1 = 0 0 = 1 0 0 = 1 0 = 0 1 = 0 1 1 = 1 1 = 0 0 = 1 : = {0, 1} : 3 (,, ) = + (,, ) = + + (, ) = + (,,, ) = ( + )( + ) + ( + )( + ) + = + = = + + = + = ( + ) + = + ( + ) () = () ( + ) = + + = ( + )( + ) + = = + 0

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