An independent, general method for checking consistency between diffraction data and partial radial distribution functions derived from them: the example of liquid water

There are various routes for deriving partial radial distribution functions of disordered systems from experimental diffraction (and/or EXAFS) data. Due to limitations and errors of experimental data, as well as to imperfections of the evaluation procedures, it is of primary importance to confirm th...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Condensed Matter Physics
Datum:2012
Hauptverfasser: Steinczinger, Z., Pusztai, L.
Format: Artikel
Sprache:English
Veröffentlicht: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2012
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120283
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:An independent, general method for checking consistency between diffraction data and partial radial distribution functions derived from them: the example of liquid water / Z. Steinczinger, L. Puszta // Condensed Matter Physics. — 2012. — Т. 15, № 2. — С. 23606:1-6. — Бібліогр.: 20 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-120283
record_format dspace
spelling Steinczinger, Z.
Pusztai, L.
2017-06-11T14:34:22Z
2017-06-11T14:34:22Z
2012
An independent, general method for checking consistency between diffraction data and partial radial distribution functions derived from them: the example of liquid water / Z. Steinczinger, L. Puszta // Condensed Matter Physics. — 2012. — Т. 15, № 2. — С. 23606:1-6. — Бібліогр.: 20 назв. — англ.
1607-324X
PACS: 61.20.-p, 61.25.-f, 61.05.fm
DOI:10.5488/CMP.15.23606
arXiv:1207.3271
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120283
There are various routes for deriving partial radial distribution functions of disordered systems from experimental diffraction (and/or EXAFS) data. Due to limitations and errors of experimental data, as well as to imperfections of the evaluation procedures, it is of primary importance to confirm that the end result (partial radial distribution functions) and the primary information (diffraction data) are consistent with each other. We introduce a simple approach, based on Reverse Monte Carlo modelling, that is capable of assessing this dilemma. As a demonstration, we use the most frequently cited set of "experimental" partial radial distribution functions on liquid water and investigate whether the 3 partials (O-O, O-H and H-H) are consistent with the total structure factor of pure liquid D₂O from neutron diffraction and that of H₂O from X-ray diffraction. We find that while neutron diffraction on heavy water is in full agreement with all the 3 partials, the addition of X-ray diffraction data clearly shows problems with the O-O partial radial distribution function. We suggest that the approach introduced here may also be used to establish whether partial radial distribution functions obtained from statistical theories of the liquid state are consistent with the measured structure factors.
Iснує декiлька шляхiв отримання парцiальних радiальних функцiй розподiлу в невпорядкованих системах iз експериментальних дифракцiйних (i/або EXAFS) даних. Через обмеженiсть та похибки експериментальних даних, як i недосконалiсть обчислювальних процедур, першочергової важливостi набуває пiдтвердження того, що кiнцевi результати (парцiальнi радiальнi функцiї розподiлу) i первинна iнформацiя (дифракцiйнi данi) узгоджуються мiж собою. Пропонується простий пiдхiд, який базується на оберненому моделюваннi Монте Карло, який спроможний розв’язати цю дилему. В якостi демонстрацiї ми використовуємо найцитованiший набiр “експериментальних” парцiальних радiальних функцiй розподiлу для води i дослiджуємо, чи усi три парцiальнi розподiли (O–O, O–H i H–H) узгоджуються з повним структурним фактором чистої води H₂O, отриманим iз дифракцiї X-променiв. Ми показуємо, що хоча данi нейтронного розсiювання на важкiй водi цiлком вiдповiдають усiм парцiальним розподiлам, додаткове врахування даних розсiяння X-променiв виявляє проблеми з парцiальною функцiєю розподiлу O–O. Ми пропонуємо застосовувати запропонований тут пiдхiд також для вияснення того, чи парцiальнi радiальнi функцiї розподiлу, якi отриманi iз статистичних теорiй рiдкого стану, узгоджуються iз вимiряними структурними факторами.
This work has been partially supported by the Hungarian Basic Research Fund (OTKA), Grant No. K083529.
en
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
Condensed Matter Physics
An independent, general method for checking consistency between diffraction data and partial radial distribution functions derived from them: the example of liquid water
Незалежний, загальний метод для перевiрки узгодження дифракцiйних даних з парцiальними радiальними функцiями розподiлу, якi отриманi з них: приклад рiдкої води
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title An independent, general method for checking consistency between diffraction data and partial radial distribution functions derived from them: the example of liquid water
spellingShingle An independent, general method for checking consistency between diffraction data and partial radial distribution functions derived from them: the example of liquid water
Steinczinger, Z.
Pusztai, L.
title_short An independent, general method for checking consistency between diffraction data and partial radial distribution functions derived from them: the example of liquid water
title_full An independent, general method for checking consistency between diffraction data and partial radial distribution functions derived from them: the example of liquid water
title_fullStr An independent, general method for checking consistency between diffraction data and partial radial distribution functions derived from them: the example of liquid water
title_full_unstemmed An independent, general method for checking consistency between diffraction data and partial radial distribution functions derived from them: the example of liquid water
title_sort independent, general method for checking consistency between diffraction data and partial radial distribution functions derived from them: the example of liquid water
author Steinczinger, Z.
Pusztai, L.
author_facet Steinczinger, Z.
Pusztai, L.
publishDate 2012
language English
container_title Condensed Matter Physics
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
format Article
title_alt Незалежний, загальний метод для перевiрки узгодження дифракцiйних даних з парцiальними радiальними функцiями розподiлу, якi отриманi з них: приклад рiдкої води
description There are various routes for deriving partial radial distribution functions of disordered systems from experimental diffraction (and/or EXAFS) data. Due to limitations and errors of experimental data, as well as to imperfections of the evaluation procedures, it is of primary importance to confirm that the end result (partial radial distribution functions) and the primary information (diffraction data) are consistent with each other. We introduce a simple approach, based on Reverse Monte Carlo modelling, that is capable of assessing this dilemma. As a demonstration, we use the most frequently cited set of "experimental" partial radial distribution functions on liquid water and investigate whether the 3 partials (O-O, O-H and H-H) are consistent with the total structure factor of pure liquid D₂O from neutron diffraction and that of H₂O from X-ray diffraction. We find that while neutron diffraction on heavy water is in full agreement with all the 3 partials, the addition of X-ray diffraction data clearly shows problems with the O-O partial radial distribution function. We suggest that the approach introduced here may also be used to establish whether partial radial distribution functions obtained from statistical theories of the liquid state are consistent with the measured structure factors. Iснує декiлька шляхiв отримання парцiальних радiальних функцiй розподiлу в невпорядкованих системах iз експериментальних дифракцiйних (i/або EXAFS) даних. Через обмеженiсть та похибки експериментальних даних, як i недосконалiсть обчислювальних процедур, першочергової важливостi набуває пiдтвердження того, що кiнцевi результати (парцiальнi радiальнi функцiї розподiлу) i первинна iнформацiя (дифракцiйнi данi) узгоджуються мiж собою. Пропонується простий пiдхiд, який базується на оберненому моделюваннi Монте Карло, який спроможний розв’язати цю дилему. В якостi демонстрацiї ми використовуємо найцитованiший набiр “експериментальних” парцiальних радiальних функцiй розподiлу для води i дослiджуємо, чи усi три парцiальнi розподiли (O–O, O–H i H–H) узгоджуються з повним структурним фактором чистої води H₂O, отриманим iз дифракцiї X-променiв. Ми показуємо, що хоча данi нейтронного розсiювання на важкiй водi цiлком вiдповiдають усiм парцiальним розподiлам, додаткове врахування даних розсiяння X-променiв виявляє проблеми з парцiальною функцiєю розподiлу O–O. Ми пропонуємо застосовувати запропонований тут пiдхiд також для вияснення того, чи парцiальнi радiальнi функцiї розподiлу, якi отриманi iз статистичних теорiй рiдкого стану, узгоджуються iз вимiряними структурними факторами.
issn 1607-324X
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120283
citation_txt An independent, general method for checking consistency between diffraction data and partial radial distribution functions derived from them: the example of liquid water / Z. Steinczinger, L. Puszta // Condensed Matter Physics. — 2012. — Т. 15, № 2. — С. 23606:1-6. — Бібліогр.: 20 назв. — англ.
work_keys_str_mv AT steinczingerz anindependentgeneralmethodforcheckingconsistencybetweendiffractiondataandpartialradialdistributionfunctionsderivedfromthemtheexampleofliquidwater
AT pusztail anindependentgeneralmethodforcheckingconsistencybetweendiffractiondataandpartialradialdistributionfunctionsderivedfromthemtheexampleofliquidwater
AT steinczingerz nezaležniizagalʹniimetoddlâperevirkiuzgodžennâdifrakciinihdanihzparcialʹnimiradialʹnimifunkciâmirozpodiluâkiotrimaniznihprikladridkoívodi
AT pusztail nezaležniizagalʹniimetoddlâperevirkiuzgodžennâdifrakciinihdanihzparcialʹnimiradialʹnimifunkciâmirozpodiluâkiotrimaniznihprikladridkoívodi
AT steinczingerz independentgeneralmethodforcheckingconsistencybetweendiffractiondataandpartialradialdistributionfunctionsderivedfromthemtheexampleofliquidwater
AT pusztail independentgeneralmethodforcheckingconsistencybetweendiffractiondataandpartialradialdistributionfunctionsderivedfromthemtheexampleofliquidwater
first_indexed 2025-12-07T19:22:16Z
last_indexed 2025-12-07T19:22:16Z
_version_ 1850878550663495680