华算科技掺杂晶体材料。重点阐述了在掺杂分析中的应用，包括等。通过X的、新峰出现、和、，可以全面评估掺杂对材料结构的影响。

什么是掺杂？

。其核心目标是通过改变材料的化学组成来调控其物理和化学性质，如电学、光学、磁学、催化及机械性能等。

根据掺杂原子在晶格中的位置，掺杂可分为以下几类：

：这通常发生在掺杂离子与被替代离子的半径和价态相近时。

：这通常发生在掺杂原子半径远小于主晶格原子时。

：，或为了维持电荷平衡而伴随产生晶格缺陷（如空位）。

为何用XRD分析掺杂？

掺杂剂原子是否进入了宿主材料的晶格中，并对结构产生了预期的影响XRD（）：通过分析晶格参数的变化，可以判断掺杂原子是替代了宿主原子（替代式固溶体）还是挤入了晶格间隙（间隙式固溶体）。

2评估相纯度DOI: 10.1021/acs.chemrev.7b00613

3定量评估结构变化（）：结合高级的Rietveld精修方法，可以精确确定掺杂原子在晶格中的具体位置（位点占有率）。

定性分析：如何从XRD图谱中看见掺杂？

XRD原理当离子半径与宿主离子不同的掺杂剂原子取代宿主原子时，会引起晶格的膨胀或收缩例如，用一个较大的离子取代一个较小的离子，会导致，晶面间距增大。根据布拉格定律nλ = 2dsinθ，在λ固定的情况下，。反之，若掺杂离子较小，则会导致晶格收缩，d减小，衍射峰向高角度方向移动。

分析要点：

1：这种位移通常是系统性的，即图谱中所有的衍射峰都会朝同一个方向（高角度或低角度）发生偏移。

2：峰位移动的幅度通常与掺杂浓度成正比，浓度越高，偏移越明显。

3：在成功的固溶体形成且浓度较低的情况下，通常只观察到峰位移动，而。这表明掺杂剂已经溶解到主晶格中，而不是形成独立的相。

原理：XRDDOI: 10.1002/aisy.202300501

（）杂：这种情况在较高掺杂浓度下更为常见。

2物相鉴定（）：杂质峰的出现可能意味着，这对于评估材料的纯度和性能至关重要。

衍射峰的宽化与强度衰减

1：掺杂原子作为一种点缺陷，会在其周围产生非均匀的微观应变。同时，高浓度掺杂或不均匀掺杂可能导致晶粒尺寸减小或形成大量位错等缺陷。这些因素都会导致衍射峰的宽化。

（）强度衰减会改变特定晶面的结构因子，从而导致衍射峰的相对强度发生变化DOI:10.1039/D0RA01541E

定量分析：从图谱数据到精确的掺杂信息

利用韦加德定律估算掺杂浓度

在理想固溶体中，晶格常数与组分浓度之间存在线性关系Ax1-xa可以表示为：

a是实测掺杂后固溶体的晶格常数；AABBxADOI:10.1039/D0RA01541E

测量不同掺杂浓度样品的晶格常数，可以建立晶格常数浓度校准曲线然而，需要注意的是，韦加德定律是一个经验法则，在实际体系中可能会因应力、缺陷等因素而产生偏离。

原理：初始的晶体结构模型XRD最小二乘法DOI: 10.1038/s41598-022-13949-w

（）精确的晶格参数和晶胞体积（）掺杂剂的位点占有率掺杂原子是进入了哪个特定的位置，以及该位置被占据的比例（）定量的相分数Rietveld精修可以精确计算出主相和各个杂质相的重量百分比（）原子坐标和键长键角精修可以给出掺杂后晶格中原子的精确位置，进而计算出键长和键角的变化，从原子尺度揭示掺杂的影响。