动态 STEM-EELS 用于电子束转化过程中的单原子与缺陷测量
材料科学
2023-10-23 v1 无序系统与神经网络
摘要
轴上与离轴电子能量损失谱（EELS）是探测单原子尺度局域电子结构的强有力方法。然而，许多材料在扫描透射电子显微镜（STEM）及谱学过程中会发生电子束诱导转化，该问题对离轴 EELS 信号尤为严重。在此，我们提出并实现快速目标检测与动作系统（RODAS），用于 STEM-EELS 中结构-性能关系的动态探索。该方法中，电子束以足够小的速率诱导动态转化并产生新缺陷类型，同时避免材料完全破坏。通过集成学习迭代训练（ELIT）方法训练的深度卷积神经网络用于识别形成中的缺陷，并仅对特定缺陷类型执行 EELS 测量。总体而言，本案例中 EEL 谱仅收集于预定义感兴趣对象，避免对理想区域或孔洞的测量。我们注意到该方法可扩展至识别出现的新缺陷类，从而通过缺陷类型的均衡采样高效收集结构-性能关系数据。
引用
@article{arxiv.2310.13187,
title = {Dynamic STEM-EELS for single atom and defect measurement during electron beam transformations},
author = {Kevin M. Roccapriore and Riccardo Torsi and Joshua Robinson and Sergei V. Kalinin and Maxim Ziatdinov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.13187},
year = {2023}
}