基于原位电子显微镜观测的极化翻转潜在机制
材料科学
2020-11-30 v2
摘要
原位扫描透射电子显微镜能够观测铁电材料中的畴动力学随外加偏压和温度的变化。所得数据集包含了关于极化翻转与相变机制的丰富信息。然而，由于可能存在的大量构型中许多是简并的，从这些观测数据集中识别这些机制一直是个难题。在此，我们引入一种基于旋转不变变分自编码器（VAE）的方法，该方法能够学习数据的潜空间表示，将多个实空间中旋转等价的变体映射到相同的潜空间描述符。通过在VAE中改变训练子图像的大小，我们调节结构描述符的复杂程度，从简单的畴壁检测到翻转路径的识别。这产生了一个用于探索介观电子、扫描探针、光学和化学成像中动态数据的有力工具。此外，该工作为将物理约束引入机器与深度学习方法来改进物理现象的学习描述符这一日益增长的知识体系做出了贡献。
引用
@article{arxiv.2011.11869,
title = {Latent mechanisms of polarization switching from in situ electron microscopy observations},
author = {Reinis Ignatans and Maxim Ziatdinov and Rama Vasudevan and Mani Valleti and Vasiliki Tileli and Sergei V. Kalinin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.11869},
year = {2020}
}
备注
Minor updates (affiliations, abstract, data statement)