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利用相关性直方图与第一性原理计算理解原子探针对铁氧化物的分析性能

材料科学 2024-01-24 v1 数据分析、统计与概率

摘要

离子键或共价键合材料的场蒸发通常会导致分子离子的发射。这些分子离子的亚稳态,特别是在强静电场(1010 Vm-1)的影响下,使其容易发生解离,无论是否伴随能量交换。这些过程会影响原子探针层析技术(APT)的分析性能。例如,通过解离形成的中性物质可能根本无法被检测到,或者其飞行时间不再与其质量相关,从而导致它们在分析中丢失。在此,我们评估了在广泛的分析条件下 FeO、Fe2O3 和 Fe3O4 的测量成分变化。考虑分子的自旋态,通过密度泛函理论(DFT)计算预测了可能的解离反应。利用基于 Python 的自动化程序,将能量有利的反应追踪到多重击中离子相关性直方图上,以证实它们在实验中的存在。对检测到的反应进行了仔细分析,以反映这些来自解离反应的中性物质对 APT 分析铁氧化物性能的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.12784,
  title  = {Understanding atom probe's analytical performance for iron oxides using correlation histograms and ab initio calculations},
  author = {Se-Ho Kim and Shalini Bhatt and Daniel K. Schreiber and Jörg Neugebauer and Christoph Freysoldt and Baptiste Gault and Shyam Katnagallu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.12784},
  year   = {2024}
}