电子显微学报2024,Vol.43Issue(6) :662-669.DOI:10.3969/j.issn.1000-6281.2024.06.005

基于机器学习的原子识别以及非线性漂移校正

Atomic identification and nonlinear drift correction based on machine learning

黄子扬 刘曦 王怀远 黄瑞龙 郑赫 赵培丽 贾双凤 王建波
电子显微学报2024,Vol.43Issue(6) :662-669.DOI:10.3969/j.issn.1000-6281.2024.06.005

基于机器学习的原子识别以及非线性漂移校正

Atomic identification and nonlinear drift correction based on machine learning

黄子扬 1刘曦 1王怀远 1黄瑞龙 1郑赫 1赵培丽 1贾双凤 1王建波2
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作者信息

  • 1. 武汉大学物理科学与技术学院,电子显微镜中心,人工微结构教育部重点实验室和高等研究院,湖北武汉 430072
  • 2. 武汉大学物理科学与技术学院,电子显微镜中心,人工微结构教育部重点实验室和高等研究院,湖北武汉 430072;武汉大学科研公共服务条件平台,湖北武汉 430072
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摘要

球差校正扫描透射电子显微镜(scanning transmission electron microscope,STEM)是一种重要的微观结构表征手段.然而,由于电子束和样品漂移等问题,极大影响了 STEM图像的质量和后续分析.针对上述问题,本文引入机器学习,改进了原子识别的方法,并在此基础上进行了元素分类;另外,针对单张STEM图像,在原子识别的基础上,提出了快速非线性漂移校正的方法,解决了以往漂移校正方法依赖较多数据的问题,此方法适用于辐照敏感材料的漂移校正,显著提高了 STEM图像的解析效率.

Abstract

Spherical aberration-corrected scanning transmission electron microscopy(STEM)is a crucial tool for characterizing microscale structures.However,issues such as electron beam and sample drift can significantly affect the quality of STEM images and subsequent analysis.To address these challenges,this paper introduced a machine learning approach to improve atomic identification,followed by elemental classification.Additionally,a rapid nonlinear drift correction method for a single STEM image was proposed,building upon atomic identification.This method overcomed the previous data-dependency issue in drift correction and was applicable for drift correction in radiation-sensitive materials.It significantly enhanced the resolution efficiency of STEM images.

关键词

非线性漂移校正/原子识别/机器学习/透射电子显微学

Key words

nonlinear drift correction/atomic identification/machine learning/transmission electron microscopy

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出版年

2024
电子显微学报
中国物理学会

电子显微学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.431
ISSN:1000-6281
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