用于解读电子显微分子图像的原子序数（Z）关联原子尺寸
材料科学
2022-07-06 v2
摘要
随着实现亚埃（sub-{\AA}ngstrom）图像分辨率和亚毫秒时间分辨率的原子分辨率透射电子显微镜（AR-TEM）的出现，化学家能够以原子精度直观研究分子运动和反应的时间演化的视觉分子科学时代已经到来。然而，实验 TEM 图像的外观常与常规分子模型大不相同，除非事先知道样品分子的结构，否则图像难以解读。这种差异源于分子模型的基本设计：其表示原子连接性和/或分子电子性质，而非 TEM 成像中电子束所感受的原子核电荷与静电势。我们发现，当考虑数字图像中的散粒噪声时，原子序数（Z）与 TEM 图像中看到的原子尺寸之间存在良好关联。我们在此提出 Z 关联（ZC）原子半径，用于单分子和超薄晶体的 AR-TEM 图像建模，借此可比常规分子模型更容易地从 TEM 图像中较好地估算分子结构。我们针对高噪声（ZCHN）和低噪声（ZCLN）条件下记录的 TEM 图像开发了两组参数。新分子模型将激发计划使用 AR-TEM 进行研究的化学家的想象力。
引用
@article{arxiv.2107.01490,
title = {Atomic-Number (Z)-Correlated Atomic Sizes for Deciphering Electron Microscopic Molecular Images},
author = {Junfei Xing and Keishi Takeuchi and Ko Kamei and Takayuki Nakamuro and Koji Harano and Eiichi Nakamura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.01490},
year = {2022}
}
备注
27 pages, 6 figures