Rietveldrefinering

Rietveldrefinering is een kwantitatieve fittingstechniek in kristallografie waarbij een berekend diffractiepatroon, gebaseerd op een kristalstructuurmodel, wordt vergeleken met een gemeten poederdiffractiepatroon. De methode past het gehele patroon via vol-profielfit en optimaliseert structurele parameters zoals eenheidscelparameters, fasenverhoudingen, atoomposities en bezettingsfactoren, isotrope of anisotrope temperatuurfactoren, en piekbreedte- en vormparameters, evenals instrumentele parameters.

Historisch: Ontwikkeld door Hugo Rietveld in 1969 voor neutronen-poederdiffractie; sindsdien breed toegepast bij röntgendiffractie en neutronendiffractie.

Werking: Voor elke Bragg-reflectie wordt de te verwachten intensiteit berekend vanuit de structuurfactoren van de modelatomen en convolutie met piek- en instrumentrespons. Het doel is de som van kwadraten van het verschil tussen gemeten en berekend patroon te minimaliseren via niet-lineaire kleinste-kwadraten-minimisatie. Parameterisatie omvat onder meer: ruimtegroep en eenheidscel, fasen, atoomposities, bezettingsfactoren, temperatuurfactoren, breedte- en vormparameters van pieken, achtergrond en eventuele favoriete oriëntatie.

Resultaten en kwaliteitsindicatoren: Refined waarden plus statistieken zoals Rp, Rwp, Rexp en chi-kwadraat. Een betrouwbare fit vereist een coherent startmodel en goede datakwaliteit; overparameterisatie of incorrecte achtergrond kan leiden tot misleidende resultaten.

Toepassingen: Breed toegepast in materialenwetenschap, metallurgie, keramiek, geologie en chemie voor bepaling van kristalliniteit, faseverhouding en gedetailleerde kristalstructuur. Er zijn softwarepakketten zoals GSAS, FullProf en MAUD die Rietveldrefinering ondersteunen.

---