通过洛仙逊（扫描）透射电子显微镜实现磁性纳米结构的定量相位检索与表征
材料科学
2024-12-31 v1
摘要
磁性材料从洛仙逊透射电子显微镜（LTEM）测量中进行相位重构，传统上采用离轴全息术（OAH）和强度输运方程（TIE）等长期存在的方法。随着计算资源的提升和先进算法的发展，能够以更高保真度和分辨率（甚至可达几纳米尺度）对纳米尺度磁性材料进行相位检索成为可能。具体而言，逆向模式自动微分（RMAD）和扩展电子ptychography迭代引擎（ePIE）分别用于通过通过焦系列成像和洛仙逊扫描TEM（Ltz-4D-STEM）实现高置信度相位重构。本 work 评估了 TIE、RMAD 和 ePIE 在由 Permalloy（Ni80Fe20）纳米岛构成的模拟中的相位检索。超出模拟范畴，我们在实验中展示了使用 OAH 和 RMAD 在 LTEM 中以及 ePIE 在 Ltz-4D-STEM 中对 NiFe 纳米线进行总相位重构，并通过与微磁动力学模拟的对照确定磁化饱和度。最后，我们展示了总相位位移梯度如何用于观察和表征来自相邻磁性岛屿相互作用以及孤立 NiFe 纳米线所产生的 proximity 效应。
关键词
引用
@article{arxiv.2412.21005,
title = {Quantitative Phase Retrieval and Characterization of Magnetic Nanostructures via Lorentz (Scanning) Transmission Electron Microscopy},
author = {Kayna L. Mendoza and Haoyang Ni and Georgios Varnavides and Miaofang Chi and Colin Ophus and Amanda Petford-Long and Charudatta Phatak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.21005},
year = {2024}
}
备注
14 pages, 5 figures, 3 supplementary figures, and government copyright