Interpretation of x-ray absorption spectra using molecular dynamics simulations
Author
Kaļinko, Aleksandrs
Co-author
Latvijas Universitāte. Fizikas un matemātikas fakultāte
Advisor
Kuzmins, Aleksejs
Date
2012Metadata
Show full item recordAbstract
Rentgenabsorbcijas spektroskopija ir tieša lokālas struktūras pētīšanas metode. Tomēr mūsdienās
rentgenabsorbcijas spektra izstieptas sīkstruktūras spektru analīzē pastāv grūtības daudzkārtīgās
izkliedes efektu un termiskas nesakārtotības dēļ. Šajā darbā tika attīstīta jauna EXAFS spektru
modelēšanas metode, kas balstās uz kvantu mehāniskas un klasikas molekulārās dinamikas (QMMD)
pieeju apvienotu ar ab initio EXAFS spektru aprēķiniem. Metode ļauj iegūt unikālu informāciju par
lokālo statisko un dinamisko atomāro struktūru kristāliskos materiālos, analizējot iegūtās daudzatomu
sadalījuma funkcijas pie noteiktas temperatūras un spiediena. Šī metode tika pielietota EXAFS spektru
modelēšanai kristāliskiem ReO3, CaWO4 un ZnWO4.
Atslēgvārdi: EXAFS, molekulārā dinamika, daudzkārtīga izkliede, termiska nesakārtotība The x-ray absorption spectroscopy is a direct structure determination technique highly sensitive to the
local structure. However, the nowadays extended x-ray absorption fine structure (EXAFS) spectra
analysis meets complications due to the presence of multiple scattering effects and thermal disorder. In
this work we have developed the method of the EXAFS spectra analysis based on the quantum
mechanics-classical molecular dynamics approach coupled with ab-initio EXAFS spectra calculations.
The method allows one to obtain unique information on the local atomic static and dynamic structure in
crystalline materials, through the analysis of the many-atom distribution functions at required
temperature and pressure. The method was applied to the modeling of the EXAFS spectra from
crystalline ReO3, CaWO4 and ZnWO4.
Keywords: EXAFS, molecular dynamics, multiple scattering, thermal disorder