晶體日記 （十）- 尋找“Q”峰背后的原因(3)：孿晶有“鬼”

衍射圖，討論一

關(guān)于很多同學(xué)眼中的“鬼峰"，我們看過了“答案"起源于基本的數(shù)據(jù)處理（數(shù)據(jù)還原和數(shù)據(jù)校正）對|Fo|的影響。很多時候在遇到偏大的Q峰的時候，不管是一些審稿人還是學(xué)生，都會馬上去想到“吸收校正"（不知道這個想法起源于何處），然后很多同學(xué)會莫名地把90%的原因歸結(jié)于此。甚至在沒有看過數(shù)據(jù)的情況下，立刻的回答就是去做吸收校正。然而對于常見的莫名其妙的鬼峰的原因，比如晶體和測試的問題，卻常常被忽略。這里面的原因有很多，我相信大多數(shù)同學(xué)拿到手的數(shù)據(jù)都只是hkl，而不是衍射圖。很多時候如果不是刻意去問，衍射圖永遠被遺忘在角落里，不知所蹤。很多同學(xué)會認(rèn)為衍射圖是可有可無的東西，堅定地認(rèn)為數(shù)據(jù)已經(jīng)很好，無需質(zhì)疑。

顯而易見，常見的影響|Fo|的原因是孿晶，特別是衍射圖上可以明顯觀察到的非缺面孿晶。之前的講座里，我們講過非缺面孿晶實際上的困擾在于，由于孿晶的衍射點的疊加，|Fo|測試的不對，并不是什么晶胞定不出來，指標(biāo)化率低。后者都只是表觀上的問題，而不是本質(zhì)問題。既然如此，我們可以得知Q峰一定會受到孿晶的影響。想象一下如果沒有去孿晶化，你收到的是兩個不同取向的晶體疊加在一起的數(shù)據(jù)，我們?nèi)绾文塬@得單一取向的結(jié)構(gòu)？除非神奇地避開了所有的overlapping的衍射點...

舉例說明

我們看下面這個例子：

開始拿到這個數(shù)據(jù)文件的時候，我們會看到這個數(shù)據(jù)算是“質(zhì)量上佳"，分辨率很高，信噪比很好，Rint很低… 除了不知道為什么經(jīng)常被忽視的Redundancy（Or Multiplicity）偏低（這里要敲黑板強調(diào)，Redundancy是個很重要的參數(shù)）。

▲圖1 overall data statistics

但是結(jié)構(gòu)精修卻是非常糾結(jié)。在基本結(jié)構(gòu)框架對的情況下，在I原子1.2A附近周圍存在一個11.24的Q峰，Q2也高達8.2。我相信很多同學(xué)都會認(rèn)為這是截斷效應(yīng)的鬼峰或者吸收校正不足造成—口口相傳的金標(biāo)準(zhǔn)1.2 ?以內(nèi)。然而各原子的溫度因子并無太大異常，較低的負(fù)峰也只有-2.1，歸結(jié)于吸收校正貌似說不過去。截斷效應(yīng)也不是萬金油… 。我相信會有很多同學(xué)會去做squeeze，以求掩蓋掉無法解釋的問題。然而就算撇開該不該用，對于這兩個Q峰，Squeeze會有用就見鬼了..（參見晶體日記四）

▲圖2 Abnormal Q Peaks

不過不管是什么原因，這么大的Q峰，總歸要謹(jǐn)慎地對待。一般Rint相對很低，R1值卻很高的情況下，很多時候我們會懷疑這是一個孿晶（缺面孿晶）。在沒有衍射圖的情況下，我們可以使用platon去檢測一下大概的孿晶法則的情況。然而Platon給出的情況卻是一個看起來不怎么靠譜的孿晶法則：

當(dāng)然有時候，甚至很多時候是：

這個孿晶法則不管怎么使用，對結(jié)構(gòu)精修并沒有起到任何作用，Q峰依然在那里。此時如果真的認(rèn)為這不是孿晶的問題，而是無序，那么就掉入了陷阱里了。不管怎么樣，是不是非缺面孿晶都不應(yīng)該是軟件基于HKL文件分析告訴我們（不管哪個程序有效果的都只是很少一部分），而是實際的觀察到。好在，衍射圖沒有被當(dāng)作"用完即扔的垃圾"丟棄掉，那么回到衍射圖和倒易空間，所有的問題就一目了然了。

▲圖3 衍射圖和倒易空間

在a軸方向，這個衍射點真的一言難盡。我們無法得知，在得到hkl文件的時候，為什么沒有人提到指標(biāo)化的問題以及衍射點排列的問題。也許是結(jié)果看起來很漂亮的hkl文件，讓這些問題都被忽略到了一邊。知道了問題，解決問題就變得簡單直接。雖然對于這個孿晶的處理一點都不簡單，因為孿晶的衍射點太過于“密接‘’，探測器的距離也沒有設(shè)置到合適的距離，整個的處理過程花費了很久的時間。但是結(jié)果處理出的結(jié)果驗證了之前的猜測，這些詭異的Q峰不見了。所有浪費的時間都只是因為忽略了時間應(yīng)該記錄的“孿晶"問題（當(dāng)然衍射點排列的異常不一定是孿晶問題，兩者之間不能劃上等號）。

▲圖4 Final Refinement

總結(jié)

所以，對于顯而易見的問題，我們不應(yīng)該選擇性地忽視。不要隨意地丟棄衍射圖，也不要忽略在|Fo|會明顯不對的情況下，去分析結(jié)構(gòu)精修。數(shù)據(jù)本身都不對的情況，去費力的腦洞大開，解釋本身錯誤的電子云圖，是在…浪費時間。（未完待續(xù)）