XANES简介

在X射线吸收谱中 , 阈值之上 60eV以内的低能区的谱出现强的吸收特性, 称之为近边吸收结构 ( XANES) 。 它是 由于激发光 电子经受周 围原 子的多重散射造成的。它不仅反映吸收原子周 围环境中原子几何配置, 而且反映凝聚态物质费米能级附近低能位的电子态的结构 。 因此成为研究凝聚态物质的有用工具^[1]。

起源^[2]

XANES谱分析简介^[3]

X 射线吸收近边结构谱（XANES）是标定元素及其价态的技术，不同化合物中同一价态的同一元素对特定能量 X 射线有高的吸收，我们称之为近边吸收谱。

XANES 分为软 X 射线吸收（s-XAS）与硬 X 射线吸收谱（h-XAS），空间分辨尺度在数纳米到毫米范围。通过 h-XAS 近边谱的位置，比对参考化合物，可以得到元素价态的信息；通过对h-XAS 实验同时获得的扩展 X 射线吸收精细结构（EXAFS）的数据分析，可以获得局域键长、结构有序度、配位环境变化的信息。由于硬 X 射线穿透能力较强，可以实现原位电池的观察。S-XAS 对电子结构更为敏感，通过 DFT 的辅助拟合分析，可以获得精确的价态，甚至是电子在特定电子轨道填充的信息，这对于理解电池充放电过程中的电荷转移非常重要。s-XAS 在高真空下完成，之前无法实现原位技术。目前通过引入环境腔和 Si3N4 窗口，已经可以实现原位技术，这对于电池基础研究是个重大利好消息。在 XAS 实验中，还分电子产率（TEY）、荧光产率（TFY）两种模式。TEY 更多获得表面信息，TFY 模式获得体相信息^[4]。

在锂电池领域中，XAS 主要用于电荷转移研究，如正极材料过渡金属变价问题。

参考

1. ^顾本源, 陆坤权. X 射线吸收近边结构理论[J]. 物理学进展, 1991, 11(1): 106-125.
2. ^https://www.docin.com/p-668311197.html
3. ^https://wenku.baidu.com/view/e75ab35d910ef12d2bf9e779.html
4. ^李文俊, 褚赓, 彭佳悦,等. 锂离子电池基础科学问题(Ⅻ)——表征方法[J]. 储能科学与技术, 2014, 3(6):642-667.