Application de la spectroscopie des photoélectrons par rayons X dans l'analyse des états chimiques des composés des métaux de transition et des terres rares
La spectroscopie des photoélectrons par rayons X (XPS) est une méthode importante pour l'analyse des états chimiques de surface, largement utilisée dans divers domaines de la recherche scientifique, ce qui a grandement favorisé le développement de la recherche. Cependant, les spectres des composés des métaux de transition et des terres rares sont complexes, avec des multiplets et un élargissement des pics, ce qui complique l'analyse des états chimiques. Cet article présente principalement les spectres standards des composés des métaux de transition et des terres rares issus de bases de données ou de manuels, et décrit les méthodes d'analyse des états chimiques — méthode de décomposition des pics, méthode des caractéristiques des pics satellites, méthode des pics Auger ou ajustement des paramètres Auger, avec un accent particulier sur le calcul de l'ajustement des paramètres Auger. Pour les composés des terres rares, il existe peu de bases de données et peu de spectres étroits standards disponibles. Beaucoup d'états élémentaires et d'états liés présentent des pics de vibration uniques, les spectres sont extrêmement complexes et difficiles à analyser; cet article explique cela avec des exemples de La et Ce. Concernant l'analyse des états de valence mixtes, l'article met en avant la méthode des moindres carrés non linéaires (NLLSF), une méthode qui construit des fonctions de forme de pic prédéfinies à partir des fonctions spectrales réelles. Les pics de perte d'énergie, les pics satellites, les multiplets, etc. sont tous inclus dans le spectre, permettant un ajustement précis des pics, ce qui facilite et rend fiable le traitement des spectres coexistant avec des états chimiques mixtes. Les pics Ni 2p et F KLL présentent une zone de chevauchement entre Ni, Co, Mn et Fe, qui peut être séparée en changeant la cible de l'anode pour décaler le pic Auger et le séparer du pic photoélectron principal, facilitant l'analyse des données ultérieure. Avant l'analyse des données, il est nécessaire de consulter les sites de bases de données pour vérifier la présence de spectres standards de référence. Pour les éléments sans références de spectres étroits standard, une analyse cohérente et objective doit être menée, combinant les spectres étroits d'autres éléments et les résultats semi-quantitatifs qualitatifs de l'échantillon, en évitant les ajustements des pics basés sur des attentes expérimentales ou des conjectures.
关键词
Spectroscopie des photoélectrons par rayons X (XPS);analyse des états chimiques;analyse des états mixtes de valence;ajustement des paramètres Auger;ajustement non linéaire des moindres carrés (NLLSF);composés des métaux de transition;composés des terres rares