三维差分原子对分布函数方法在上海光源的应用与发展

• Published in: He jishu
• Main Authors: 李 晶, 张 弘堯, 李 昌源, 王 志军, 鲁 同所, 杨 龙, 林 鹤
• Format: Article
• Language: Chinese
• Published: Science Press 2025-10-01
• Subjects: 三维差分原子对分布函数; 上海同步辐射光源; X射线衍射; 局域结构表征
• Online Access: https://www.sciengine.com/doi/10.3724/j.0253-3219.2025.hjs.48.240481

近几年，三维差分原子对分布函数（3D-ΔPDF）方法因其在材料局域结构研究中的独特优势，受到合成化学、凝聚态物理学和材料科学领域研究人员的广泛关注。得益于新一代同步辐射光源的高亮度和高强度特性，3D-ΔPDF能够提供前所未有的原子级精度材料局部结构表征。本文旨在推动该方法在上海光源（Shanghai Synchrotron Radiation Facility，SSRF）不同能量线站的应用，并验证其在单晶材料局域结构分析中的有效性和可重复性。在SSRF的BL12SW光束线站上，针对PbTe和Zr_0.91Y_0.09O₂（YSZ）等样品开展了方法学实验，成功获得了三维总散射数据集。运用3D-ΔPDF方法去除布拉格衍射信号后，直接分析了三维空间的关联函数。实验结果表明，在低温条件下，热振动引起的漫散射信号显著减弱，从而提高了3D-ΔPDF实验的分辨率。并揭示了PbTe体系中存在的局域对称性破缺现象，有助于理解其优异热电性能的结构起源。此外，实验发现5858E探测器在相同光束条件下表现出较高的信号检测效率，能够显著提升实空间分辨率，获得更加精细的3D-ΔPDF细节。