Distribuição de cátions em estruturas tipo espinélio – com Topas Academic

Distribuição de cátions em estruturas tipo espinélio – com Topas Academic

Recentemente comentamos sobre refinamentos de estruturas tipo espinélio e apresentamos um tutorial com o programa GSAS. [http://labcacc.net.br/index.php/2016/03/30/distribuicao-e-cations-em-estruturas-tipo-espinelio/]

Agora vamos mostrar como se faz com o Topas Academic (serve também para o Topas Bruker).

Pré-requisito: Conhecimento básico do Topas Academic (modo Launch).

Da mesma forma que com o GSAS, será necessário fornecer ao programa os coeficientes real e imaginário do espalhamento ressonante dos elementos espalhadores (átomos).

O refinamento não pode ser realizado no modo interface do Topas Bruker.

 

Para um aproveitamento adequado dos recursos do Topas, uma boa dica é usar o jEdit (versão preparada pelo John Evans):

Instalação do jEdit

– Baixar o pacote do site do John Evans. Siga exatamente, e com calma, o roteiro descrito em:

http://community.dur.ac.uk/john.evans/topas_academic/jedit_setup.htm

Note que será necessário ter o Java em seu computador.

Ao terminar a instalação o jEdit estará pronto para ser usado com o Topas Academic versão 5.

Para os usuários do Topas-Bruker, depois da instalação, vá para http://community.dur.ac.uk/john.evans/topas_academic/jedit_update.htm e siga as instruções.

Para verificar se a instalação foi bem sucedida, verifique se a parte superior da janela do jEdit está assim (Fig 1):

 

Fig1

Figura 1.

Terminada a instalação, abra o jEdit, pode habilitar o modo Fold. Para isso:

– Clique em Utilities e depois em Global Options, com na figura abaixo (Fig 2)

Fig2

Figura 2. Global Options.

Na janela que abre, clique em Editing e na linha Folding mode, mude para explicit (Fig. 3). Feche essa janela e continue com o jEdit.

Fig3

Figura 3. Ativando o recurso de Folding.

 

Avaliando o input

Agora baixe o arquivo “cola_inicial_geral.inp” clicando aqui:

http://labcacc.net.br/Tutoriais_Topas/NiFe2O4/Cola_inicial_geral.inp

 

Agora abra esse arquivo com o jEdit. Depois clique em Folding e Collapse All Folds (Fig. 4).

 

Fig4

Figura 4. Collapse All Folds.

 

Agora deverá estar vendo algo como da Figura 5.:

 

Fig5

Figura 5. O arquivo Cola_inicial_geral.inp “compactado” com o recurso de Folding.

Note que da linha 5 pula para a linha 32 e que no final da linha 5 está escrito [26 linhas]. Isso quer dizer que na linha 5 estão “escondidas” 26 linhas (26+5 = 31). A próxima linha será a 32.

Para ver o que está “escondido” na linha 5, clique em  e verá (Fig. 6).

 

Fig6

Figura 6.

 

Esse Fold corresponde à tudo o que diz respeito à medida realizada no LNLS com comprimento de onda na borda de absorção do Fe.

E os coeficientes do espalhamento ressonante estão aqui (Fig. 7).:

Fig7

Figura 7.

 

O Fold seguinte corresponde aos dados na borda de absorção do Cr.

E o último Fold corresponde à parte que é comum à todos os dados, como a estrutura cristalina.

Veja nesse Fold como os cátions Fe e Ni compartilham o sítio tetraédrico (1/8, 1/8, 1/8). A mesma posição e o mesmo beq.  E a soma das ocupações = 1.0.

Foi criado um vínculo equivalente para os cátions no sitio octaédrico (1/2, 1/2, 1/2).

Foi definido um parâmetro “doc” [prm doc em “for xdds e strs”] que equivale à ocupação do Fe no sítio tetraédrico. Esse valor pode ser trocado entre 0.0 (zero) e 1.0 (um).

Se doc = 0.0 (zero) a situação inicial será (Ni)(Fe2)O4. Se doc = 1.0 a situação inicial será (Fe)[NiFe]O4. Pode iniciar o refinamento com 0.0 ou 1.0 e o resultado final será o mesmo.

Fold comum a todos os dados e estrutura cristalina está na Figura 8.

Fig 8.

Figura 8. Fold comum para todos os dados.

Refinamento

Para realizar o refinamento irá precisar dos dados: Baixe o arquivo abaixo para a mesma pasta onde salvou o in que está editando.

http://labcacc.net.br/Tutoriais_Topas/NiFe2O4/(Ni)[Fe2]O4.7z

Descompacte e faça os refinamentos. Troque os valores do prm doc para 1.0 (ou 0.0) e refaça o refinamento.

Simples assim.

Se quiser comparar com o GSAS, siga o link em:

http://labcacc.net.br/index.php/2016/03/30/distribuicao-e-cations-em-estruturas-tipo-espinelio/

Boa sorte.