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...
Saved in:
| Published in: | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2012
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120283 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | 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| _version_ | 1862730787125723136 |
|---|---|
| author | Steinczinger, Z. Pusztai, L. |
| author_facet | Steinczinger, Z. Pusztai, L. |
| 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. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Condensed Matter Physics |
| 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.
|
| first_indexed | 2025-12-07T19:22:16Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-120283 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-324X |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-07T19:22:16Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| 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 |
| 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 | An independent, general method for checking consistency between diffraction data and partial radial distribution functions derived from them: the example of liquid water |
| title_alt | Незалежний, загальний метод для перевiрки узгодження дифракцiйних даних з парцiальними радiальними функцiями розподiлу, якi отриманi з них: приклад рiдкої води |
| 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_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_sort | independent, general method for checking consistency between diffraction data and partial radial distribution functions derived from them: the example of liquid water |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120283 |
| work_keys_str_mv | AT steinczingerz anindependentgeneralmethodforcheckingconsistencybetweendiffractiondataandpartialradialdistributionfunctionsderivedfromthemtheexampleofliquidwater AT pusztail anindependentgeneralmethodforcheckingconsistencybetweendiffractiondataandpartialradialdistributionfunctionsderivedfromthemtheexampleofliquidwater AT steinczingerz nezaležniizagalʹniimetoddlâperevirkiuzgodžennâdifrakciinihdanihzparcialʹnimiradialʹnimifunkciâmirozpodiluâkiotrimaniznihprikladridkoívodi AT pusztail nezaležniizagalʹniimetoddlâperevirkiuzgodžennâdifrakciinihdanihzparcialʹnimiradialʹnimifunkciâmirozpodiluâkiotrimaniznihprikladridkoívodi AT steinczingerz independentgeneralmethodforcheckingconsistencybetweendiffractiondataandpartialradialdistributionfunctionsderivedfromthemtheexampleofliquidwater AT pusztail independentgeneralmethodforcheckingconsistencybetweendiffractiondataandpartialradialdistributionfunctionsderivedfromthemtheexampleofliquidwater |