Métodos de corrección de la deriva para el 4D-STEM de múltiples pasos. | JoVE Visualize

Área de la Ciencia:

Microscopía electrónica con microscopía electrónica.
Ciencia de los materiales ciencia de los materiales.
Técnicas de obtención de imágenes técnicas de imagen.

Sus antecedentes:

Las imágenes de contraste de fase en microscopía electrónica de transmisión de barrido ((S) TEM) ofrecen una resolución cercana a la atómica para materiales sensibles al haz.
La baja fluencia de electrones en las imágenes (S) TEM da como resultado un contraste deficiente y una baja relación señal-ruido (SNR).
La adquisición de datos de paso múltiple mejora el SNR, pero se complica por la deriva de la muestra, especialmente a grandes ampliaciones.

Objetivo del estudio:

Desarrollar y evaluar métodos efectivos de corrección de deriva para la adquisición de datos 4D-STEM de múltiples pasos en picografía electrónica de baja fluidez.
Para abordar el desafío de la deriva de la muestra en la obtención de imágenes de alta resolución de muestras delicadas.
Mejorar la calidad de las reconstrucciones de contraste de fase en las imágenes picográficas.

Principales métodos:

Desarrolló dos enfoques novedosos para calcular vectores de deriva entre pases de adquisición: uno usando la fase picográfica reconstruida en el espacio real, y otro usando patrones de difracción.
Utilizó una sonda desenfocada durante la adquisición de datos 4D-STEM.
Se aplicó la corrección de deriva a los datos de múltiples pasadas para mitigar los artefactos de movimiento de la muestra.

Principales resultados:

Demostró la efectividad de ambos métodos desarrollados en el cálculo y corrección de vectores de deriva.
Mostró una mejora significativa en el contraste de las reconstrucciones de fase picográfica obtenidas a partir de datos de SNR bajos.
Valida el enfoque para la picografía de electrones de baja fluidez utilizando una sonda desenfocada.

Conclusiones:

Los métodos de corrección de deriva reportados son efectivos para la adquisición de datos 4D-STEM de múltiples pasos en la picografía de electrones de baja fluidez.
Estos métodos mejoran con éxito el contraste de la imagen y el SNR, permitiendo un mejor análisis estructural de materiales sensibles al haz.
Los hallazgos abren nuevas posibilidades para la obtención de imágenes de alta resolución de muestras biológicas y otras de dispersión débil utilizando ptychography.