基于深度学习的纳米尺度 X 射线光电子显微技术 (nanoXPEEM)
材料科学
2025-12-22 v1 仪器与探测器
摘要
由于缺乏有效且高通量的表征技术，理解和操控二维材料以实现实际应用仍然具有挑战性。软 X 射线时序飞行光电子显微技术 (XPEEM) 提供材料及 buried 界面的元素敏感性和深度信息。然而，色差和球面象散差无法通过电子镜头组合进行矫正。这些象散差结合畸变和空间电荷效应，会显著降低空间分辨率和能量分辨率。为克服这一局限，我们提出一种基于空间注意力的深度学习方法，用于自动校正这些效应，在整个视野 (FoV) 内实现纳米分辨率。该校正算法与 XPEEM 的组合，称为 nanoXPEEM，在软 X 射线波段 (700-1000 eV) 达到了 48 nm 空间分辨率和 232 微米直径 FoV 的纪录。nanoXPEEM 提供元素特异性、深度敏感性和纳米尺度局部结构的独特空间映射。它可以弥合当前实现 angstrom (原子) 尺度分辨率的鸿沟。
关键词
引用
@article{arxiv.2512.17252,
title = {Deep Learning Enabled Nanoscale X-ray Photoemission Electron Microscopy (nanoXPEEM)},
author = {Aashwin Mishra and Daniel Ratner and Quynh Nguyen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.17252},
year = {2025}
}