利用photoshop計算晶體表面孔洞面積

利用photoshop計算晶體表面孔洞面積

文/Sobereva@北京科音   2019-Aug-31

今天思想家公社QQ群里有人發了一張圖片，問文獻中標注的MoS2的孔洞面積是怎么算的

其實用photoshop就可以實現計算。拿上圖右下角那個體系為例，我們實際上要統計的就是圖中孔洞對應的白色區域的面積。

把圖片載入ps，用魔棒工具選擇那塊白色區域，再點擊“窗口”-“直方圖”，就看到了選區的像素數為1630。

然后按照下圖，用矩形選擇工具，從圖中最上面一層的最左邊的硫的中心位置拉到最右邊的硫的中心位置，總共橫跨12個S-S鍵。

然后按ctrl+Q把選區截取出來，再按ctrl+alt+I，可見橫向像素是209。

筆者量了一下M$里自帶的MoS2的結構中相鄰的S之間距離，是3.166埃。因此12個S-S鍵總長度是3.166*12=37.992埃，因此上圖中每個像素對應37.992/209=0.18178埃。因此1630像素面積就折合1630*0.18178*0.18178=53.86 埃^2。

還有一種計算方式是根據原子半徑算。我們將S-S鍵長3.166的一半作為S原子球半徑，圖中孔洞相當于缺了7個硫，因此面積是7*pi*(3.166/2)^2=55.11 埃^2，和我們用photoshop那種方式算的基本吻合。

至于他人傳到群里的那張圖里標注的孔洞面積是37.345 埃^2，筆者不知怎么來的，我沒有那篇文章，可能文中的數據不合理，反正本文的計算方式無疑是很合理的。值得提醒的是，用photoshop量面積的方式計算的時候，應當使用正交視角顯示晶胞，否則由于透視視角的近大遠小會導致算出來的面積沒有意義。另外，在產生晶體圖像的時候最好把像素分辨率設得高一些，這樣通過上文的做法統計誤差才會較小。