PofoliaPofolia ile paylaşıldı

npj Computational Materials· 2026Q1

Kantitatif yüksek çözünürlüklü geçirimli elektron mikroskobu için fiziğe dayalı Bayes optimizasyonu

Physics-informed Bayesian optimization for quantitative high-resolution transmission electron microscopy

Xiankang Tang, Yixuan Zhang, Juri Barthel, Chun-Lin Jia ve diğerleri

Kısa özet

Fiziğe dayalı bir Bayes optimizasyonu çerçevesi, kantitatif yüksek çözünürlüklü geçirimli elektron mikroskobunu (HRTEM) otomatikleştirerek, tek bir görüntüden 3B kristal yapısını 1000 ila 10000 kat daha hızlı belirler.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Otomatikleştirilmiş HRTEM kantifikasyonu için fiziğe dayalı bir Bayes optimizasyonu (BO) çerçevesi geliştirilmiştir.
  • BO yaklaşımı, hızlı kantifikasyon için yüksek boyutlu parametre uzaylarını verimli bir şekilde iyileştirir.
  • Yöntem, tek bir HRTEM görüntüsünden 3B kristal yapısını belirler.
  • Bir BaTiO3 tek kristali, geleneksel yöntemlere kıyasla 1000 ila 10000 kat zaman verimliliği iyileştirmesi göstermiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Quantitative high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) provides an indispensable means to understand structure-property relationships in atomic dimensions. Successful quantification requires reliable retrieval of essential atomic structural information despite artifacts arising from practically unavoidable imaging imperfections. Experimental observation combined with model-based iterative image simulation has enabled broad applications in quantitative structural and chemical determination of objects spanning zero to three dimensions. However, the large number of parameters involved makes the current multi-step, user-supervised iterative approach highly time-consuming, restricting its use to small sample areas and experienced users. In this work, we implement and apply a physics-informed Bayesian optimization (BO) framework to advance HRTEM quantification toward full automation and large-field-of-view analysis. Unlike conventional optimization methods, our approach adopts a stepwise strategy that fully leverages BO’s strength in handling high-dimensional parameter spaces, while its probabilistic engine efficiently refines the parameter space for rapid quantification. Using a BaTiO 3 single crystal that contains heavy, medium, and light elements as a model system, we demonstrate that the three-dimensional crystal structure can be determined from a single HRTEM image with a three- to four-order-of-magnitude improvement in time efficiency. This approach opens new avenues for fast, automated quantification over larger sample volumes and, promisingly, for in-situ applications.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. npj Computational Materials, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Structural BiologyBiochemistry, Genetics and Molecular Biology