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扫描隧道显微镜图像中热漂移与压电致动器非线性的实空间后处理校正

仪器与探测器 2017-02-03 v1

摘要

我们开发了一种利用 Matlab 校正扫描隧道显微镜图像中由热漂移和压电致动器非线性引起畸变的实空间方法。该方法利用高分辨率原子和分子分辨图像中通常存在的已知结构作为内部标准。首先识别图像中的每个图像特征(原子或分子)。利用每个特征的最近邻(NNs)位置来测量该位置的局部畸变。整个图像的局部畸变图同时拟合到我们的畸变模型,该模型除压电致动器迟滞和蠕变外还包括热漂移。利用来自畸变模型的逆变换校正特征的图像坐标和图像像素。我们称此技术为热漂移、迟滞和蠕变变换(DHCT)。在实空间执行校正允许通过空间掩膜排除缺陷、畴界和台阶边缘。利用这些校正后的图像现在可以进行额外的实空间图像分析。以石墨(0001)为模型体系,我们展示了校正图像的晶格拟合、平均原胞图像和对称性平均原胞图像。对图像特征围绕其最佳拟合晶格位点分布的统计分析度量了图像中的总噪声,其可表示为特征置信椭球。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.00243,
  title  = {Real-space post-processing correction of thermal drift and piezoelectric actuator nonlinearities in scanning tunneling microscope images},
  author = {Mitchell P. Yothers and Aaron E. Browder and Lloyd A. Bumm},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.00243},
  year   = {2017}
}

备注

38 pages, 15 figures