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

en man och en kvinna med frack och festklänning

Paret som var med från början förklarar LiU:s framgång

LiU gav dem först möjligheten att leva tillsammans. Sen fick de möjligheten att utvecklas och göra sina karriärer. Karin Fälth Magnusson och Karl-Eric Magnusson har sett LiU växa och lyckas.

Per Frankelius och Karolina Muhrman står framför en skärm och föreläser.

I Smaklabbet möts idéer om framtidens mat

Smarta traktorer som harvar och drönare som hittar ogräs. I takt med klimatförändringarna utmanas matproduktionen. Hur kan tekniken hjälpa oss, och hur kommer maten att smaka? I Smaklabbet utforskas framtidens livsmedel.

Jonas Rohdin, Steve Lien, Martin Vikblad och Chipo Ziyambe.

LiU och Stanford utvecklar drönarteknik för skogsbrandsövervakning

Studenter från Linköpings universitet och Stanford har utvecklat en drönare som kan hjälpa brandmän att bekämpa skogsbränder på ett säkrare och smartare sätt.