20 januari 2025

Röntgenfotoelektronspektroskopi (XPS) är en kraftfull analysteknik som används av forskare för att studera materials ytkemi. För många forskare är det ett oumbärligt verktyg. Men i en artikel publicerad i Nature Reviews Materials påpekar professorerna Grzegorz Greczynski och Lars Hultman från Institutionen för fysik, kemi och biologi (IFM) vid Linköpings universitet kritiska problem med XPS-metoden och betonar det akuta behovet av nya referensstandarder.

Grzegorz Greczynski
Grzegorz Greczynski

XPS används ofta för att identifiera kemiska bindningar i ett material. Men innan man gör det måste instrumentet kalibreras korrekt och då stöter man i vissa fall på problem, säger Grzegorz Greczynski.
- Det finns ingen ultimat metod för att kalibrera XPS för att studera isolerande material. XPS användes i mer än 13 000 artiklar publicerade 2024 och många av dem bortser från detta problem, säger han.

Redan etablerat

Kalibreringen för XPS fungerar bra för metaller, men det är svårare med isolerande material. Redan 2017 publicerade Grzegorz Greczynski och Lars Hultman en artikel i ChemPhysChem, där de fastställde att den vanligaste kalibreringsmetoden, som använder kol som ackumuleras på alla prover som exponerats för luft, har ett stort problem.
- Man har använt signaler från kol som referens redan från början. Mest för att det är mycket bekvämt, säger Grzegorz Greczynski.
Det allmänna antagandet är eller har varit att det kol som bildas på ytan av prover har samma kemiska sammansättning. Men Greczynskis och Hultmans forskning visar att så inte är fallet.
- Vi har gjort systematiska studier med noggrant förberedda prover och presenterat solida bevis för att det lager som ackumuleras ovanpå XPS-proverna inte alltid är detsamma.
Hur prover förvaras och hur långe verkar spela stor roll. Dessutom har provtypen också en inverkan på sammansättningen av kolet.
- Du måste vara mycket försiktig när du använder denna signal för referens, annars riskerar du att hela analysen av ditt materials kemiska bindningar blir fel", säger Grzegorz Greczynski.

Andra delen av problemet

I den nya artikeln granskar Greczynski och Hultman alla XPS kalibreringsmetoder och påpekar att problemet inte är begränsat till tekniken med kol. De drar slutsatsen att ingen tillförlitlig metod finns för XPS när det gäller isolerande material.
- Det betyder i princip att kalibreringar kan vara fel med samma mängd som den effekt du letar efter. Vår idé med denna artikel är att stimulera forskare att hitta bättre sätt att kalibrera XPS på, säger Grzegorz Greczynski.

Här kan du hitta artikeln.

Kontakt

Senaste nytt från LiU

Porträttfoto, kvinna.

Ministern fick se högteknologi inom svenskt jordbruk

Klimat- och miljöministern Romina Pourmokhtari besökte Agtech Sweden och imponerades av alla de tekniska innovationer som nu växer fram inom svenskt jordbruk.

Kvinna som står bredvid ett träd.

26 miljoner till forskning om miljö och hållbarhet

Fem projekt vid LiU får pengar när Familjen Kamprads stiftelse delar ut medel till forskning som kan bidra till bättre miljö och bättre livskvalitet för äldre. Projekten vid Linköpings universitet handlar mycket om hållbarhet.

Patrik Thollander, professor i energisystem vid Linköpings universitet.

Så kan industrins globala koldioxidutsläpp minska

De globala koldioxidutsläppen från industrin kan minska med fem procent. Men då måste företag och beslutsfattare ta ett helhetsgrepp på energieffektivisering och inte stirra sig blinda på teknisk utveckling. Det menar forskare vid bland annat LiU.