Auto-Rietveld精修软件推荐

一、Auto-Rietveld

粉末衍射精修，是一个材料学与数学算法结合的过程，是一个各类物理参数耦合结果逼近实验数据的处理过程。就非复杂的精修体系而言，其精修顺序基本是类似的，不同软件修正的参数也很接近。因此，开发一款自动精修软件具有合理依据。计算机擅长做重复的机器行为，因此这类精修软件在简单体系、简单体系的批量数据处理中具有明显优势，可以为科研工作者节省很多时间。当然，计算机程序是傻的，需要人为的依据数据实际情况给与恰当的精修参数数目和顺序，才能获得一个结构合理的结果。总而言之，这类软件在处理一些体系得心应手，今天我们就来介绍其中一款基于Fullprof的自动化精修软件。

二、AutoFP

2.1 AutoFP简介

AutoFP是崔晓鹏等人基于Fullprof开发的自动精修工具1。其运行基于pcr文件及PyFullprof包，该工具结构如图1所示。该软件可实时给出Rwp的数值，在Y2O3等Demo的运行结果令人满意，具体软件介绍在这里不进行详细说明，有兴趣的可以联系软件包作者或查看文献。本推文主要介绍怎么运行该软件，怎么进行自动精修。

图1 AutoFP工作包结构

2.2 AutoFP操作过程

01．下载安装AutoFP。由于该软件包基于Python，因此在安装过程中会自动安装Python2，目前暂不支持Python3。

02. pcr及DAT准备。这一个步骤在之前很多推文讲过，使用Fullprof直接完成该步骤，此时文件夹内存在两个文件：

03. 打开FP，在如下红色open导入pcr文件。

04. 设置精修参数顺序。

软件包按照一般情况给定了参考精修顺序，以该情形为例，精修顺序依次为：scale — zero — simple Bac. — a b c — W…，该顺序与我们在第四弹中的顺序基本一致，为通用顺序。针对数据实际情况可以自行调整精修顺序。

05. 选择图形精修参数，auto run。

可选参数如红框内所示，简单数据可直接selcet All，run。不过，个人习惯，先精修所有的图形参数，后精修结构参数。以该例子为情况，如下：

勾选所有的profile参数及zero，RUN：

大约15秒后，Rwp显示为19.2%。打开sum文件，可以看到该Rwp值为Conventional Rietveld R-factors，按照not corrected for background的R值来论，此时的Rwp= 10.8%。打开prf，观察差值线，整体精修结果尚可，随后加入结构参数进行自动精修。

06. 选择图形参数 + 结构参数，auto run。

此时，结果差别不大；随后，扣除低角度区域，将各向异性温度因子加入，auto-run，结果如下：

图谱如下：

Rp: 6.22

Rwp: 8.24

Rexp: 3.12

2.3 AutoFP与Fullprof结果对比

为了直观的了解该软件包在简单数据中的精修效果，我们也将该数据在Fullprof中进行了精修，对比结果如下：

1.图谱直观对比

Fullprof is the Winner;

1.参数及R等比较

参数	AutoFP	Fullprof
Chi2	6.99	2.62
Rp	6.22	3.72
Rwp	8.24	5.04
Rb	3.76	2.54
Rf	2.07	1.76
a	10.6007(1)	10.6020(1)
V	1191.259(2)	1191.739( 2)
Y2-X	0.96764	0.96757
O1-X	0.39093	0.39030
O1-Y	0.15386	0.15366
O1-Z	0.37935	0.37943
CPU Time	0.156 seconds	0.766 seconds
Total Time	20 -30 seconds	20- 30 minutes

通过对比可以看出，使用Fullprof手动精修的R因子均比AutoFP好，这可能是精修顺序的原因，具体问题这里不进行探究。然而，精修结果是很接近的，无论是晶胞参数还是原子坐标，从这个角度来说，AutoFP结果也不错。重点是最底下的精修时间，Fullprof手动精修该数据，大约花了25分钟左右，如果使用AutoFP精修该数据至上述状态，只需要30秒。这在效率上是一致压倒性的优势。

参考文献

1.Cui X, Feng Z, Jin Y, et al. AutoFP: a GUI for highly automated Rietveld refinement using an expert system algorithm based on FullProf [J]. Journal of Applied Crystallography, 2015, 48(5): 1581-1586.

错误之处敬请批评谅解。

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