CrystalFlow · 晶体结构全流程工作台

CrystalFlow · 雨殇

Crystal Workflow Workbench

化学式 → CIF → 结构 → 晶面 → XRD → 拟合 → Origin

STEP 1/9 未载入结构 —

01 · CIF 获取

自然语言或表单检索晶体结构：优先本地实验 CIF，必要时回退在线 COD。先查看候选的来源与空间群，再选择载入，避免自动使用错误多型体。

已启用网站同域 COD 代理；本地缓存仍作为离线兜底。

↥

点击选择或拖入 .cif 文件

晶体信息

a, b, c / Å

—

α, β, γ / °

—

V / Å³

—

ρ / g·cm⁻³

—

空间群

—

原子数（对称扩展后）

—

02 · 晶胞 3D 显示

旋转/缩放查看晶胞。点击原子查看元素与坐标。

原子化学键晶胞框架晶格坐标轴元素标签

球半径比例 0.55

成键容差 Δ/Å 0.40

03 · 配位多面体 · 键连关系

自动识别配位多面体（凸包），分析共顶点/共棱/共面。

配位多面体多面体顶点球

自动中心（阳离子）手动

含离子键（碱金属/碱土）

多面体列表

载入晶体后显示。

共用关系

04 · 超胞构建

按 Na×Nb×Nc 重复晶胞，可用于缺陷建模前扩胞或观察超晶格。超胞可传递给 XRD 模拟（体现超晶格峰劈裂）。

Na 2

Nb 2

Nc 2

将超胞用于后续 XRD 模拟

05 · 晶面切割 (hkl)

任意 (hkl) 晶面 → 严格法向几何取向晶胞（该面成为基面 (001)），或 N 层表面 slab + 真空层。普通拖动旋转视图；按住 Alt/Shift 后拖动已选晶面只改变法向 offset，不移动原子。STEP 06 选「晶面 slab」模式即计算该取向 XRD。

取向晶胞表面 slab

晶面 offset 0.00

长度比例

a / b / c 比例按周期区域裁切或复制：0.5 保留下半开区域，2 复制两周期；边界统一为 [0,1)，含下界、不含上界。

06 · XRD 模拟（体相 / 少层 / 晶面）

体相粉末谱、N 层+真空层少层谱（JCTC 2026 QPS 伪超晶格/准周期采样，10.1021/acs.jctc.5c02102），或 STEP 05 晶面 slab 的取向 XRD。文献主文真空约 2000 Å；SI 的 Debye 对比使用 5000 Å（反射数显著增加，计算较慢）。峰形采用 Pseudo-Voigt，晶粒尺寸采用各向异性 Scherrer 展宽，择优取向采用 March-Dollase。

物理边界：严格法向 c_normal=d_hkln̂ 仅用于几何显示和表面 slab；t₃/c_registry 的法向投影为 d_period，通常还含面内 registry shift。一般体相周期必须使用闭合的原晶格超周期，不能直接周期化严格法向几何胞。

体相粉末少层 slab 晶面 slab

靶材

2θ 最小 5

2θ 最大 90

B/Å² 0.5

Lxy/nm 50

仪器/° 0.05

η(L/G) 0.50

07 · 各向异性晶粒尺寸

晶粒长宽高 Lx·Ly·Lz（nm）→ 按 hkl 法线方向有效尺寸 D_hkl → 谢乐展宽。基于 STEP 06 的反射逐峰计算。

Lx/nm 30

Ly/nm 30

Lz/nm 30

应用晶粒尺寸展宽到谱图

08 · 实验谱拟合

导入实验谱（2 列文本），自动背景估计，并对 JCTC 2026 QPS 伪超晶格计算谱做坐标下降拟合。拟合参数为 zero/Lxy/pref/inst/B/eta：zero 零点修正，Lxy 面内晶粒尺寸（各向异性 Scherrer），pref March-Dollase 择优取向，inst 仪器宽度，B Debye-Waller 因子，eta Pseudo-Voigt 混合。主文常用约 2000 Å 真空；SI Debye 对比可用 5000 Å，但计算明显更慢。

参与拟合的参数

zero 零点 Lxy 晶粒尺寸 pref 择优取向 inst 仪器宽度 B 温度因子 η 峰形混合

轮数 10

09 · 数据导出

导出谱图/峰表为 txt（Origin ASCII）或 xlsx（Excel/WPS）。拟合完成后还可导出 obs/cal/diff 三线。晶面 slab 模式的峰表为包络峰（已合并薄膜条纹）。

导出内容

当前计算谱 profile 峰表（2θ/d/I/hkl/FWHM/D）实验谱（若已载入）拟合结果（obs/cal/diff + 参数）

格式

.txt（Origin） .xlsx 两者

txt 为空格分隔纯数值，Origin 导入：File → Import → ASCII，选空格分隔。xlsx 含多个 sheet。

—

左键拖动旋转 · 滚轮缩放 · 点击原子查看信息

XRD 谱图

计算谱

峰表

2θ/°	d/Å	I/%	hkl	FWHM/°	D_hkl/nm	区

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MoS2 (101) 面移动到0.35，a两倍、b一半、c三倍，加2000Å真空并计算XRD 载入 MoS2，计算 (001) 晶面 XRD，晶粒 20nm BaTiO3 体相粉末 XRD MoS2 少层 3 层真空 200 超胞 2×2×1 后算体相 XRD，Co 靶晶粒 20×20×2 nm