自动图像采集和分析石墨烯和六角化从原始到高度缺陷和无形结构的图像

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 固态物理 固态物理

背景情况:

• 缺陷工程和无形二维 (2D) 材料表现出独特的特性.
• 原子结构决定了材料的特性,需要原子分辨率的表征.
• 手动表征是耗时的,容易产生偏见,需要自动化.

研究的目的:

• 在石墨烯和六角化 (hBN) 中使用离子辐射引入受控的障碍.
• 用自动成像和分析来描述由此产生的原子结构.
• 为了比较石墨烯和hBN适应混乱的不同方式.

主要方法:

• 低能量的离子辐射以诱导混乱.
• 自动扫描传输电子显微镜 (STEM) 环状暗场 (ADF) 成像.
• 基于卷积神经网络 (CNN) 的图像分析用于缺陷特征.

主要成果:

• 石墨烯通过改变六边形环变成其他多边形形状来适应缺陷,从而导致高度混乱的无形结构.
• 六角性化 (hBN) 主要表现出混乱,主要是空格点的空格点,原子重排最小.
• hBN在高度混乱的情况下展示空缺和孔隙,但不会无形化.

结论:

• 自动成像和分析是研究无序和无形二维材料的强大工具.
• 石墨烯和hBN对混乱有着根本不同的反应.
• 方法论强调了在2D材料的自动表征方面需要改进的领域.