实现亚Å级各向异性3D分辨相位对比成像：基于端到端ptychographic电子断层扫描
计算物理
2024-07-30 v1 材料科学
机器学习
最优化与控制
摘要
使用透射电子显微镜进行三维原子分辨成像是一种独特的能力，需要挑战性的实验。线性电子断层扫描方法受限于缺失楞效应，需要较大的倾斜范围。多切片ptychography可在横向上实现亚Å级分辨率，但深度分辨率仅受限于2至3纳米。在本文中，我们提出并实现了一种从4D-STEM数据集直接重建样品电势体积的端到端方法。端到端多切片ptychographic断层扫描在每个断层扫描倾斜角度上恢复多个切片，并补偿缺失楞效应。该算法首先通过一个倾斜范围受限（90度）的非对齐4D-STEM倾斜系列，在模拟实验中使用Pt@Al₂O₃核心-壳纳米颗粒（包含重原子和轻原子）进行测试，成功恢复了3D成像。我们还通过实验演示了该算法，实现了亚Å级分辨率的Te纳米颗粒成像。
引用
@article{arxiv.2407.19407,
title = {Near-Isotropic Sub-{\AA}ngstrom 3D Resolution Phase Contrast Imaging Achieved by End-to-End Ptychographic Electron Tomography},
author = {Shengboy You and Andrey Romanov and Philipp Pelz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.19407},
year = {2024}
}