2023年9月，國際衍射數(shù)據(jù)中心（ICDD）正式發(fā)布PDF-5+標準衍射數(shù)據(jù)庫，為世界上標準衍射數(shù)據(jù)庫，整合了之前的PDF-4+數(shù)據(jù)庫和PDF-4 Organic數(shù)據(jù)庫中的全部數(shù)據(jù)，收錄物相的標準衍射數(shù)據(jù)超過106萬條，其中超過44萬張卡片為無機物，超過62萬張卡片為有機物，滿足所有XRD數(shù)據(jù)物相鑒定和定量分析的需求。PDF-5+數(shù)據(jù)庫中收錄的所有數(shù)據(jù)都進行了審核，并給給出質(zhì)量標記，超過95萬張卡片中收錄了參比強度RIR（I/Ic）值，可用于K值法定量分析。PDF-5+數(shù)據(jù)庫結(jié)合JADE Pro或JADE Standard軟件可實現(xiàn)結(jié)晶材料、半結(jié)晶材料的物相鑒定和定量分析，也可與主流的XRD設(shè)備配套的軟件兼容。同時，不但含有物相標準衍射數(shù)據(jù)，還收錄了單晶的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，結(jié)合JADE Pro/JADE Standard軟件、或第三方軟件，可實現(xiàn)三種定量分析方法：RIR法，Rietveld精修法和全圖擬合法（Whole Pattern Fitting）。

PDF-5+數(shù)據(jù)庫專門為正確鑒定粉末XRD數(shù)據(jù)的物相和定量分析而設(shè)計，收錄的數(shù)據(jù)，除了ICDD收錄的標準衍射數(shù)據(jù)和單晶結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)之外，還加入了世界上有名的單晶結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，收錄涵蓋的數(shù)據(jù)庫有：

ICDD Powders (00) – International Centre for DiffractionData （國際衍射數(shù)據(jù)中心）

ICSD (01) – Fachinformationszentrum Karlsruhe (FIZ) （國際晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫）

NIST (03) – National Institute of Standards and Technology, （美國國家標準技術(shù)研究所數(shù)據(jù)庫）

MPDS (04) – MaterialPhases Data System, Linus Pauling File (LPF,萊納斯·鮑林文件)

ICDD Single Crystal Data (05) – InternationalCentre for Diffraction Data （國際衍射數(shù)據(jù)中心-單晶）

PDF-5+數(shù)據(jù)庫可以滿足幾乎所有的材料領(lǐng)域的分析需求，無機材料如水泥、金屬和合金、電池、礦物和固態(tài)設(shè)備，有機材料包括藥物、染料、顏料和聚合物，以及其他材料，PDF-5+數(shù)據(jù)庫中均有收錄。PDF-5+數(shù)據(jù)庫中對于單個PDF卡片而言，不但收錄了X射線的標準衍射數(shù)據(jù)，同時還有同步輻射標準衍射數(shù)據(jù)、電子標準衍射數(shù)據(jù)和中子標準衍射數(shù)據(jù)等，滿足幾乎所有粉末XRD數(shù)據(jù)的分析需求！

PDF-5+數(shù)據(jù)庫可兼容的XRD分析軟件有 JADE Pro、JADE Standard、以及主流衍射儀自帶的分析軟件。如果您沒有XRD設(shè)備，也不必擔心分析數(shù)據(jù)的問題。

PDF-5+贈送物相分析模塊SIeve+

SIeve+支持分析一維、二維XRD數(shù)據(jù)，進行物相檢索分析，同時支持K值法定量分析，值得一提的是，SIeve+可以分析中子衍射數(shù)據(jù)。

PDF-5+2024收錄概況: 無機-有機綜合數(shù)據(jù)庫

ˉ  1061,800+套特色衍射數(shù)據(jù)條目；

ˉ  586,700+PDF卡片內(nèi)含有原子坐標；

ˉ  442,600+ 套無機物數(shù)據(jù)

ˉ  623,000+ 套有機物數(shù)據(jù)

ˉ  956,600+ 套數(shù)據(jù)含有參比強度I/Ic值，快速進行RIR定量分析；

ˉ  多樣化綜合性晶體學數(shù)據(jù)庫；

ˉ  贈送物相檢索程序 SIeve+，可導入一維、二維粉末XRD數(shù)據(jù)進行物相檢索和定量分析；

應用領(lǐng)域

PDF-5+2024版數(shù)據(jù)庫，所收錄物相的標準衍射卡片涵蓋約50多種科學研究領(lǐng)域，如電池材料、熱電材料、超導材料、金屬材料、陶瓷材料、礦物材料、金屬合金、藥物、聚合物等。PDF數(shù)據(jù)庫是材料學、物理學、化學、地質(zhì)學、藥物學、生物學、檢驗檢疫、司法鑒定等科學研究及工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域需要數(shù)據(jù)庫。

檢索方式

PDF-5+ 2024數(shù)據(jù)庫支持80多種物相搜索方式，如研究領(lǐng)域、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)質(zhì)量、元素周期表、空間群、晶體學參數(shù)、化合物名字、衍射數(shù)據(jù)、材料的物理性質(zhì)以及參考文獻等進行物相搜索，為用戶快速準確搜索、鑒定物相提供便利。

1.    研究領(lǐng)域、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)質(zhì)量、元素周期表

2.    化學式相關(guān)檢索

3.    按類別、官能團檢索

4.    晶體學參數(shù)、空間群檢索

5.    衍射數(shù)據(jù)檢索

6.    參考文獻檢索

7.   PDF卡片號檢索

PDF-5+標準衍射卡片 常規(guī)物相信息

PDF-5+標準衍射卡片，每張卡片可提供超過130種信息，用戶可快速方便把握材料整體概況。

1. PDF卡片號

每張PDF卡片都有屬于自己的編號，每張PDF卡片號對應一個物相。PDF卡片號由三組數(shù)據(jù)、9位數(shù)組成，XX-XXX-XXXX，如鐵基超導體 KFe2Se2 的PDF卡片號為 00-063-0202，其中00表示數(shù)據(jù)來源，該卡片來自于ICDD的粉末衍射數(shù)據(jù)庫，063表示收錄的第63卷，0202表示該PDF卡片對應的編號。

2.  衍射波長

PDF-5+中，用戶可選擇的X射線衍射靶材有Cu、Fe、Mo、Co、Cr、Mn、Ag和用戶自定義波長，同時含有中子衍射（固定波長和TOF中子數(shù)據(jù)）和電子衍射數(shù)據(jù)等。

3.  衍射數(shù)據(jù)，衍射峰的相對強度、d-I-（hkl）列表

PDF卡片中強峰強度歸一化為1000，其他所有衍射強度均為相對衍射強度；三強線對應的晶面間距d值為加粗字體。

1.    PDF-4 卡片中，衍射的強度分為固定狹縫強度（Fixed SlitIntensity），可變狹縫強度（Variable Slit Intensity），積分衍射強度（Integrated）；

2.    如果相對強度I值后綴有m的話，表示存在其他晶面衍射峰的相對衍射強度與該晶面衍射峰的相對衍射強度相等。

以PDF卡片號為00-063-0202 的KFe2Se2化合物為例，PDF卡片信息如下：

4. PDF卡片中的物相基本信息

PDF 卡片中物相的基本信息，主要包含以下幾點：

1.   PDF卡片的狀態(tài)（Status），分為 Primary，Alternate和Deleted三種；

Primary –通常是表明PDF卡片收錄的數(shù)據(jù)質(zhì)量比較好，且為室溫下的衍射數(shù)據(jù)；

Alternate – 某一材料諸多PDF卡片中的一張PDF卡片，并不一定表明該PDF卡片收錄的質(zhì)量差；

Deleted – 該PDF 卡片有目前尚未解決的錯誤，已經(jīng)被目前的PDF數(shù)據(jù)庫刪除的數(shù)據(jù)。但該卡片仍然可以檢索，方便用戶參考該數(shù)據(jù)。一般情況下，標識為“Deleted"的PDF卡片，會有質(zhì)量更好的PDF卡片代替“Deleted"的PDF卡片。

2.    PDF卡片的質(zhì)量標記（Quality Mark），ICDD出版的PDF卡片是世界上一個對所有收錄的數(shù)據(jù)，進行質(zhì)量標記的，每張PDF卡片均經(jīng)過不同級別的編輯進行審查、編輯、標準化。如果同一物相對應有多張PDF卡片時，一般建議選擇質(zhì)量標記等級較高的卡片使用。Quality Mark 中各個質(zhì)量標記具體的定義可關(guān)注該公眾號其他專業(yè)文章。

3.    收集該張卡片時的溫度和壓強。值得注意的是，在物相鑒定的過程中，一定要選擇和實驗相符的溫度和壓強。否則，物相鑒定的結(jié)構(gòu)可能是錯誤的。

4.    該物相的化學式、結(jié)構(gòu)式、原子比、原子重量比、通用的英文名稱、礦物名稱、IMA編號、CAS編號、收錄時間等。

5. 收集PDF卡片時所用的實驗條件 （Experimental）

主要包括X射線波長、濾光片、相機半徑、內(nèi)標、d值、強度等信息。

6. 物相的晶體學數(shù)據(jù)（Physical、Crystal）

主要包括晶系、空間群、晶胞參數(shù)、晶胞體積、化學式單位數(shù)Z，密度、F因子、參比強度RIR值I/Ic、R因子等信息。

1.    一般情況下，F(xiàn)因子大于15，則認為該物相的XRD圖比較可信。

2.    參比強度I/Ic 為待測化合物與標樣剛玉重量1:1時，待測化合物與標樣剛玉強峰的積分強度比值。X射線波長影響I/Ic值，大多數(shù)收集PDF卡片時，采用的X射線源是Cu Kα1（1.5406 A）。如實驗中使用的是其他波長的X射線源，在分析物相的相對含量時，需要特別注意收集該PDF卡片時所用的波長，此時可能該PDF卡片中的I/Ic值不再具有參考價值。如果該PDF卡片對應有結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，可以使用JADE standard 或者JADE Pro軟件，理論計算不同波長下，該物相的I/Ic的具體值。

7. 單晶結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù) （Structure）

主要包括晶體學參數(shù)、空間群對稱操作、原子坐標、占位信息、溫度因子等信息。

8.  物相對應的類別 （Classifications）

主要包括所屬的子領(lǐng)域、礦石分類、晶體結(jié)構(gòu)原型等信息。

9. 交叉引用的相似PDF卡片 （Cross-Reference）

顯示一系列與當前PDF卡片可交叉引用的PDF卡片的基本信息，并標明交叉引用的PDF卡片的狀態(tài)（Primary, Alternate, or Deleted）或者是交叉引用的PDF卡片的衍射圖與當前PDF卡片具有“相關(guān)相"，“相關(guān)相"是指二者具有相同的空間群和分子式，其化學計量比可能略有變化。

10.參考文獻（Reference）

主要顯示當前PDF卡片所參考的文獻信息，不同的PDF卡片參考的文獻數(shù)量不同。

11. 編輯評論（Comments）

主要顯示當前PDF卡片的評論，該評論來自卡片的貢獻者或者ICDD編輯，一般包含樣品合成方法、衍射收錄條件等基本信息，如果當前PDF卡片的質(zhì)量較差時，編輯也會注明其原因。很多人在使用PDF卡片中，往往忽略了該項信息。很多情況下，PDF卡片中編輯評論部分，含有該物相的關(guān)鍵信息，這些關(guān)鍵信息往往可以有效幫助用戶在物相檢索中進行二次判斷。

PDF-5+/4系列標準衍射卡 特色物相信息

PDF-5+/4系列卡片中，除了含有傳統(tǒng)中PDF-2卡片的所有內(nèi)容之外，還附加了系列的附加特色功能，包含材料純相的實驗衍射譜、電子/中子衍射譜、二維粉末衍射譜（2D-XRD）、高低溫衍射譜、原位高壓衍射譜、結(jié)構(gòu)信息、鍵長鍵角、選區(qū)電子衍射（SAED）、電子背散射衍射譜（EBSD）等信息。

1. 溫度系列（Temperature Series）

PDF-5+/4系列數(shù)據(jù)庫中收錄了部分物相的原位的高低溫衍射數(shù)據(jù)，通過不同溫度的衍射數(shù)據(jù)，可以方便的查找材料的熱膨脹性能、相變等。以PDF卡片號為00-046-1045 SiO2為例，PDF-4+數(shù)據(jù)庫中收錄的溫度變化范圍從10 K到1813K不等。

2. 工具箱（Toolbox）

Toolbox功能區(qū)域中，用戶可根據(jù)需求自定義波長，計算該物相的峰位、密勒指數(shù)、晶面間距、晶面夾角等信息。

3. 物理化學性質(zhì)文件（Property Sheet）

PDF-5+/4系列數(shù)據(jù)庫中，部分PDF卡片（如電池材料、離子導體材料、儲氫材料、半導體材料等）包含物理性質(zhì)文件（Property Sheet），以文檔的形式顯示該物相的附加信息，如電池材料和離子導體材料包含導電數(shù)據(jù)等。用戶可點擊Property Sheet圖標，將自動生成一個文檔，文檔中顯示物相的基本物理性質(zhì)，主要有文字和圖表格式，并附有相關(guān)的參考文獻。

以PDF卡片號為00-004-0545 單晶Ge為例，其Property Sheet中附加的物相的基本物理性質(zhì)的文檔如下圖所示：

4. 2D或3D結(jié)構(gòu)示意圖

對于有機物而言，通常PDF卡片中顯示的為二維（2D）結(jié)構(gòu)示意圖；對于無機物而言，通常PDF卡片中顯示的為三維（3D）結(jié)構(gòu)示意圖且為動態(tài)示意圖；對于一部分物相，PDF卡片中同時收錄了2D和3D的結(jié)構(gòu)示意圖。通常在2D結(jié)構(gòu)示意圖中，C原子和H原子以省略的形式表示，但當C原子和H原子存在歧義時，PDF卡片將在2D結(jié)構(gòu)中將其特別標注出來。用戶可點擊2D/3D圖標，將顯示物相的2D或3D的結(jié)構(gòu)示意圖。

以PDF卡片號為02-094-1952的C17H12N2O4為例，點擊2D/3D圖標，其2D/3D結(jié)構(gòu)示意圖如下所示，其中3D結(jié)構(gòu)為動態(tài)示意圖，本實例只顯示了其中一個靜態(tài)示意圖的截面：

5.  鍵長鍵角信息（Bonds）

PDF-5+/4系列數(shù)據(jù)庫中，提供物相詳細的鍵長、鍵角、原子坐標、對稱性、晶面間距、原子間距、原子分布等信息，可應用于電子對分布函數(shù)數(shù)據(jù)（PDF）的分析。

6.  選區(qū)電子衍射（SAED）

以PDF卡片號為00-065-0110  Ag3S（NO3）的選區(qū)電子衍射圖（SAED）為例

7.  電子背散射衍射（EBSD）

8.  二維德拜環(huán)

PDF-4系列數(shù)據(jù)庫中提供物相的二維（2D）衍射環(huán)（Ring）譜圖，該譜圖為模擬圖，假定探測器位于入射光束透射幾何的居中位置，待測物相為隨機取向的微晶顆粒。

9. 模擬XRD圖及純相的XRD實驗圖

PDF-4系列數(shù)據(jù)庫中提供物相的模擬衍射圖（Simulated Profile）及純相實驗衍射譜（Raw DiffractionData）。以PDF卡片號為 00-063-0202鐵基超導體 KFe2Se2 為例：

PDF-5+ 2024數(shù)據(jù)庫亦可直接導入其他常用的搜索軟件中，如JADE、EVA、 Highscore等，實現(xiàn)真正無縫銜接，為您的科研提供幫助！