Athenaを用いたデータ解析

分子科学研究所　上村洋平

2017年XAFS夏の学校@白浜荘ゲストハウス加茂川

Athena・Artemisとは？Matt Newville博士が開発したXAFS解析ソフトウエアifeffit(http://cars9.uchicago.edu/ifeffit/Overview)のGUI． Athenaは主に(E)XAFSのデータ処理、Artemisは主にEXAFS fittingに用いる • Athena: XAFSバックグランド除去、EXAFS振動抽出、線形結合フィッティング等 • Artemis:FEFFを使ったEXAFSフィッティング

Athenaを用いたバックグランド除去

XAFSデータ(9809フォーマット)の取り込み

データ表示

バックグランド処理

データの保存

Anthena起動後の画面

まず初めに行うこと9809データ形式フォーマットの読み込みプラグイン有効化

XAFSのデータ形式(9809データフォーマット)ヘッダー

角度(c) 角度(o) 計測時間 I0 I

ファイルを開く

File > Import data #名前を英数のみにしたフォルダに、データを保存する。

データを開いた直後

透過法の時にチェック

XAFSスペクトル計算で使う項目を選ぶ

データを読み込んだ後の画面

Athena画面の機能

1

2

3

4

1.データ情報吸収元素、吸収端等 2.EXAFSバックグランドエッジ前・エッジ後外挿線 3.フーリエ変換範囲 4.個別EXAFSデータ表示 5.チェックしたデータの表示

5

データ読み込み後のバックグランド

フーリエ変換範囲

プリエッジ

EXAFS範囲

プリエッジ規格化範囲の決定

スプライン範囲設定

µ0

#バックグランドパラメータの設定は、E0をからの差で入力する

データ読み込み後のバックグランド(続き)

低周波成分が乗る ⇒出来る限り小さくする

複数データの処理複数データを読み込んだ時に、１つめのデータと同じ条件でバックグランドを引く

(データの上で) 右クリック→Set all groups’ values to the current Set marked groups’ values to the current

複数データの表示

こちらのボタンで、チェックしたデータの表示が出来る

データの保存

File > Save project

Artemisで解析を行うために、Athenaのバイナリファイルを保存する

SSDデータの読み込みヘッダー

角度(c)角度(o)

計測時間 I(SCA) I0 ICR

SSDデータの読み込み

SSDデータを選択

SSDデータの読み込み(Athena)SSDデータ読み込み後の画面

チェック外す

データ列の選択をする

チェックを外す

SSDデータの読み込み(Athena)SSDデータ読み込み後

データの加算(Athena)XAFSデータ加算の形式を選ぶ

データの加算(Athena)

データ処理: SSDデータの読み込みXAFSデータ変換自作プログラム

����

データ処理: SSDデータの読み込み

データを複数選択する

データ処理: SSDデータの読み込み

素子毎のデータを表示 クリック

表示する素子の選択

チェックした素子の和

ビームライン・数え落とし補正、元素・吸収端(手動入力)

表示データのみ保存 読み込んだデータをすべて現在の条件で保存

データの加算����

データの加算

データの加算XAFSデータを読み込んだ後の画面

����

データの加算横軸の基準になるデータを１つ選択する

データの加算横軸の基準になるデータの読み込み後

保存

Artemisを用いた解析

Artemisを用いたEXAFS解析の流れ

Athenaでバックグランドを引いたデータの取り込み

EXAFSデータ表示

Atomsでのfeff.inpファイル作成

FEFFの実行とFEFFパスの取り込み

解析範囲の設定、フィッティング実行

Artemis 起動後の画面

メイン画面(データ選択・FEFF選択画面)

データプロット用画面

Athenaプロジェクトの選択

Athenaプロジェクトを読み込んだ後

EXAFS振動の表示変更

プロット空間k weight

表示範囲

FEFFパスの設定: ATOMS

右クリック

feffファイル作成画面

FEFFパス設定: ATOMS

Space Group Fm-3m

Lattice constants

a = 3.520 b = 3.520 c = 3.520

Anglesα = 90 β = 90 γ = 90

Atoms Ni 0.0000, 0.0000, 0.0000

Run Atoms

構造を入れた後の画面 Atomsを走らせた後

FEFFパスの設定

FEFFパスの取り込みDrag & Drop

パラメータの設定

パラメータの設定

N: 定数 S02: 変数or定数

⊿E0: 変数or定数

⊿R: 変数or定数

σ2：変数or定数

※N*S02を1つの変数として扱う

Artemisでは下記のEXAFSの式に従い、FEFFで計算した後方散乱振幅(F(k,Ri))・位相シフト(φ(k,Ri))及び結合距離などのパラメータを入れて、フィッティングを行う。

パラメータの有効化

パラメータの上で右クリック

パラメータの設定パラメータタイプ設定

変数設定値の設定

解析条件の設定

フーリエ変換・逆フーリエ変換範囲

kweight

フィッティング実行フィッティングスペースの設定

実行

結果の保存

File > Save project