关于原子探针晶体学的开放与强可扩展工具:用于晶体结构与取向索引的高通量方法
计算物理
2020-09-03 v1 材料科学
人工智能
计算机视觉与模式识别
摘要
体相晶体结构索引与取向映射几乎是任何关于材料局域化学与微观结构之间空间关联定量研究的关键数据处理步骤。对于电子与X射线衍射方法,可以开发将测量图案与解析计算图案进行比较以解码局域感兴趣区域内结构与相对取向的索引工具。因此,存在若干数值高效且自动化的软件工具来解决上述表征任务。然而,对于原子探针 tomography(APT)实验,在测量图案与解析计算图案之间进行比较的策略鲁棒性较差,因为许多APT数据集可能含有显著噪声。鉴于对此类噪声具有足够通用性的预测模型仍然难以获得,APT的晶体学工具面临若干局限:其对噪声的鲁棒性,以及由此而来的辨识与区分不同晶体结构和取向的能力受到限制。此外,这些工具是顺序执行的且需要大量人工交互。综合来看,这使得利用自动化高通量研究从APT数据中提取潜在晶体学信息并进行鲁棒不确定性量化成为一项困难任务。为改善这一状况,我们回顾现有方法并讨论它们如何与衍射领域的方法相联系。基于此,我们修改部分APT方法以产生更鲁棒的原子排布描述子。我们报告了由此如何促成一款开源软件工具的开发,该工具可对含多相的纳米晶APT数据集进行强可扩展的自动化晶体结构辨识与晶体取向映射。
引用
@article{arxiv.2009.00735,
title = {On Open and Strong-Scaling Tools for Atom Probe Crystallography: High-Throughput Methods for Indexing Crystal Structure and Orientation},
author = {Markus Kühbach and Matthew Kasemer and Baptiste Gault and Andrew Breen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.00735},
year = {2020}
}
备注
36 pages, 19 figures, preprint