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cenwanglai

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[交流] 【求助】ICSD结构数据SOF的意义！

*data for ICSD #41140
Coll Code 41140
Rec  Date 1999/11/30
Mod  Date 2008/02/01
Chem Name Copper(I) Selenide - Low
Structured  Cu2 Se
Sum       Cu2 Se1
ANX       A2X
Min Name Berzelianite
D(calc)    7.41
Title    X-ray study of the average structure of Cu2 Se and of Cu1.8 S in the
         room temperature and high temperature phases
Author(s) Yamamoto, K.;Kashida, S.
Reference Journal of Solid State Chemistry
         (1991), 93, 202-211
         Golden Book of Phase Transitions, Wroclaw
         (2002), 1, 1-123
Unit Cell 5.694(7) 5.694(7) 5.694(7) 90. 90. 90.
Vol       184.61
Z          4
Space Group F m -3 m
SG Number 225
Cryst Sys cubic
Pearson    cF12
Wyckoff    f c a
R Value    0.065
Red Cell F  4.026 4.026 4.026 60 60 60 46.152
Trans Red 0.500 0.500 0.000 / 0.000 0.500 0.500 / 0.500 0.000 0.500
Comments Antifluorite type
         Stable above 471 K (2nd ref., Tomaszewski), 396-471 K: F4-
         3m, m.p. 1400 K
         AE: Cu1: Se4; Cu2; Se3; Se: Cu8
         Compound with mineral name: Berzelianite
         The structure has been assigned a PDF number (experimental
         powder diffraction data): 46-1129
         Structure type prototype : Cu2Se
         Temperature in Kelvin: 293
         Structure type : Cu2Se
         X-ray diffraction from single crystal
Atom  # OX SITE    x          y          z          SOF    H       ITF(U)
Se 1  -2 4 a 0          0          0             1.       0       0.039(2)
Cu 1  +1 8 c 0.25       0.25       0.25          0.37(7) 0    0.068(14)
Cu 2  +1 32 f  0.334(5) 0.334    0.334       0.158(28)  0    0.085(12)
*end for ICSD #41140

上面试Cu2Se的结构数据。问题：倒数第三行和倒数第二行，有两行SOF（site of fractional?)为分数的Cu原子坐标行。这个原胞中，Se的Site为4a, Cu 1 的site为8c，这个比例不是已经符合Cu:Se=2:1的比例了吗？为什么还会测出Ce 2的32 f？这个数据真实反映了Cu2Se中Cu:Se=2:1的组分特征吗？

对于这里的两行Cu原子， 8×0.37+32 ×0.158=8.02, 基本上也是符合Cu:Se=2:1的。这种小于1的SOF怎么体现在真实晶体结构中的呢？

Cu2Se结构模型

[ Last edited by cenwanglai on 2012-6-19 at 15:45 ]

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1楼 2012-06-19 14:43:03

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linhua0402313

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★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
cenwanglai: 金币+5, 非常感谢。我是做第一性原理计算模拟，碰到分数占据的晶体结构，建模非常困难。你的回复对我非常有帮助~ 2012-06-19 15:41:51
lijunjie84: 金币+1, 斑斑辛苦了！ 2012-11-15 13:51:33

你的第二种分析是对滴
site代表的是晶体学中威克夫位置，sof代表的是原子在这个位置的占有率，一般理想的情况sof应该为1（即100%），但是由于合成条件或者晶体本身存在缺陷，所以在这些位点存在部分占据的情况（即占有率小于1），这些在一般的晶体学结构解析的时候可以发现，在解析这些原子位点的时候温度因子异常的高，所以必须使用部分占据的命令进行精修，所以可以得到精修的占有率，所以计算的时候总的原子数应该是占有率*威克夫位点前面的数字，这些同类原子的计算之和才是分子式的下标数字，所以你的第二种分析是对的，结果虽然和理想值有点偏差，这是正常的，因为精修的时候并没有考虑化合价平衡的问题。
而这种无序的现象存在的晶体在性能上往往有比较有趣的现象，比如你举的例子Cu2-XSe,由于Cu原子的无序，导致有较好的热电性能，该研究最近在Nature已经发表。

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3楼2012-06-19 15:14:20

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cenwanglai

荣誉版主 (知名作家)

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虫号: 537452

引用回帖:

3楼: Originally posted by linhua0402313 at 2012-06-19 15:14:20
你的第二种分析是对滴
site代表的是晶体学中威克夫位置，sof代表的是原子在这个位置的占有率，一般理想的情况sof应该为1（即100%），但是由于合成条件或者晶体本身存在缺陷，所以在这些位点存在部分占据的情况（即 ...

能提供这篇Cu-Se Nature下载地址不？我检索了一下，没找到~

就这里的Cu2Se结构而言，Cu的8+32=40个可能占据的位置上，Cu在 8 c site上以0.37几率占据，在32 f site上以0.158几率占据。那么
（1）在实际的晶体原子堆积模型里，Cu是如何排列的呢？
（2）Cu的无序，是在有限几个位置上的无序。但这几个位置有多重组合，是不是导致长程无序？
（3）固定尺寸的Cu2Se晶体，Cu的排列组合是不是有很多种？

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4楼2012-06-19 15:40:17

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fzx2008

荣誉版主 (著名写手)

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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
cenwanglai: 金币+5, 谢谢提供链接~ 2012-06-19 20:44:51
linhua0402313: 金币+1, 感谢版主热心参与，我说的就是这篇文献，辛苦了 2012-06-19 21:56:14

可以参看这篇
Copper ion liquid-like thermoelectrics
http://www.nature.com/nmat/journal/v11/n5/full/nmat3273.html

通讯作者是上硅所的Xun Shi or Lidong Chen

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5楼2012-06-19 19:32:24

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