Тестирование программного обеспечения

Тестирование программного комплекса осуществлялось путем выполнения Фурье-анализа экспериментальных EXAFS спектров соединений с известной структурой, такие как металлические медь, серебро и никель; объемный оксид цинка (ZnO); а также водные сульфатные растворы железа с различной степенью окисления (Fe²⁺ и Fe³⁺). Особый интерес представляют именно водные растворы, поскольку, с одной стороны, они наиболее важны с точки зрения практического применения в медицине и биологии, а с другой стороны их экспериментальное изучение затруднительно и ограничивается рентгеновской спектроскопией [16, 17] и ЯМР методами. Наноразмерный оксид цинка является перспективным материалом для детекторов газов [18]. Экспериментальные спектры были получены из открытых источников (Cu, ZnO), а также измерены на российских и европейских синхротронных центрах (Ni, Ag, Fe-aqua). Предварительная обработка большинства спектров и выделение осциллирующей EXAFS функции ч (k) проводилась стандартным образом, с помощью программы Athena [19]. В случае Fe K-XAFS спектров энергетический интервал ограничен 120 эВ над краем поглощения, что делает стандартный подход неприменимым. В этом случае использовался оригинальный подход, описанный в работе [20]. Фурье-преобразование и последующий фитинг теоретических и экспериментальных кривых проводился с помощью программы Larch [21], с использованием фаз и амплитуд рассеяния рассчитанных в HFampl для пар атомов, находящихся на расстоянии, отличающимся от дифракционного не более чем на 0.1 Е.

Рис. 4. Сопоставление модулей экспериментальных (сплошные кривые) и теоретических кривых (пунктир), полученных в результате Фурье-анализа Zn K-EXAFS оксида цинка: а) Фурье-образы |F(R)| функции ч (k); б) функции ч (k) с k-весом 1.

Таблица 1. Значения структурных параметров первой координационной сферы атомов, полученных в результате Фурье-анализа EXAFS спектров модельных соединений.

*Данные соответствуют кристаллической фазе Согласие теоретических и экспериментальных кривых, полученных в результате фитинга, иллюстрируется на Рисунке 4 для случая серебряной фольги. Результаты Фурье-анализа, представленные в Таблице 1, демонстрируют хорошее согласие полученных данных с дифракционными, что позволяет сделать вывод об адекватности сделанных приближений и применимости получаемых фаз амплитуд рассеяния для анализа структуры материалов.

Преимущество выбранного потенциала ХФ иллюстрируется на примере анализа K-спектра поглощения меди в металлической меди. В Таблице 2 структурные параметры первой координационной сферы поглощающего атома меди в кристалле, полученные с помощью фаз и амплитуд рассеяния, рассчитанных на основе волновых функций электронов для разных форм обменно-корреляционного потенциала, сравниваются с известными дифракционными данными. Из представленных данных следует, что использование ХФ амплитуд позволяет получить более правильное значение амплитудных параметров (S₀², N) по сравнению с традиционно используемым потенциалом Хедина-Лундквиста.

рассеяние электрон аморфный железосодержащий.

Таблица 2. Значения структурных параметров первой координационной сферы атома меди в металлической меди.