EXAFS: Basic Principles and Data Analysis

پدیده ساختار ظریف جذب پرتو ایکس (EXAFS) مدتی است که شناخته شده است و اولین بار توسط کرونیگ در دهه 1930 به صورت تئوری مورد بررسی قرار گرفت. تحولات اخیر که توسط Sayers، Stern و Lytle در اوایل دهه 1970 آغاز شد، منجر به شناخت محتوای ساختاری این تکنیک شد. در عین حال، در دسترس بودن تشعشعات سنکروترون به میزان زیادی هم جمع آوری و هم کیفیت داده های EXAFS را نسبت به داده هایی که از منابع اشعه ایکس معمولی به دست می آیند، بهبود بخشیده است. چنین پیشرفت هایی EXAFS را به عنوان ابزاری قدرتمند برای مطالعات ساختاری معرفی کرده است. EXAFS با موفقیت در طیف گسترده ای از سیستم های علمی و فناوری مهم در بسیاری از زمینه های مختلف مانند شیمی معدنی، بیوشیمی، کاتالیزور، علوم مواد و غیره به کار گرفته شده است. به عنوان مثال، گاز، مایع، محلول، جامدات آمورف و پلی کریستالی، سطوح، پلیمر و غیره). علیرغم این واقعیت که تکنیک و کاربردهای EXAFS در طول یک دهه گذشته بسیار رشد کرده است، هیچ کتاب درسی مقدماتی وجود ندارد. EXAFS: اصول اولیه و تجزیه و تحلیل داده ها نشان دهنده تلاش من برای پر کردن چنین شکافی است. در این کتاب، هدف من این است که موضوع را به تازه‌کارها معرفی کنم و به کاهش سردرگمی در تجزیه و تحلیل داده‌های EXAFS کمک کنم، که اگرچه روز به روز روتین‌تر می‌شود، اما هنوز یک تلاش نسبتاً دشوار است و ممکن است، گاهی اوقات، مبتدیان را دلسرد کند.

The phenomenon of Extended X-Ray Absorption Fine Structure (EXAFS) has been known for some time and was first treated theoretically by Kronig in the 1930s. Recent developments, initiated by Sayers, Stern, and Lytle in the early 1970s, have led to the recognition of the structural content of this technique. At the same time, the availability of synchrotron radiation has greatly improved both the acquisition and the quality of the EXAFS data over those obtainable from conventional X-ray sources. Such developments have established EXAFS as a powerful tool for structure studies. EXAFS has been successfully applied to a wide range of significant scientific and technological systems in many diverse fields such as inorganic chemistry, biochemistry, catalysis, material sciences, etc. It is extremely useful for systems where single-crystal diffraction techniques are not readily applicable (e.g., gas, liquid, solution, amorphous and polycrystalline solids, surfaces, polymer, etc.). Despite the fact that the EXAFS technique and applications have matured tremendously over the past decade or so, no introductory textbook exists. EXAFS: Basic Principles and Data Analysis represents my modest attempt to fill such a gap. In this book, I aim to introduce the subject matter to the novice and to help alleviate the confusion in EXAFS data analysis, which, although becoming more and more routine, is still a rather tricky endeavor and may, at times, discourage the beginners.