論文の概要: Clarifying multiple-tip effects on Scanning Tunneling Microscopy imaging
of 2D periodic objects and crystallographic averaging in the spatial
frequency domain
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.02312v1
- Date: Wed, 1 Jul 2020 17:47:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-11 22:51:01.899494
- Title: Clarifying multiple-tip effects on Scanning Tunneling Microscopy imaging
of 2D periodic objects and crystallographic averaging in the spatial
frequency domain
- Title（参考訳）: 走査型トンネル顕微鏡による2次元周期物体の多重tip効果の解明と空間周波数領域における結晶学的平均化
- Authors: Jack C. Straton, Peter Moeck, Bill Moon Jr., and Taylor T. Bilyeu
- Abstract要約: 走査型プローブ顕微鏡(SPM)における結晶画像処理(CIP)技術の利用
これはトンネル顕微鏡(STM)の走査に特に重要であり、2次元に周期的なサンプルの画像を必要とする。
STMにおける複数のチップに対する画像形成電流は、従来のアプローチよりも簡単な方法で導出される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Crystallographic image processing (CIP) techniques may be utilized in
scanning probe microscopy (SPM) to glean information that has been obscured by
signals from multiple probe tips. This may be of particular importance for
scanning tunneling microscopy (STM) and requires images from a sample that is
periodic in two dimensions. The image-forming current for multiple tips in STM
is derived in a more straightforward manner than prior approaches. The Fourier
spectrum of the current for p4mm Bloch surface wave functions and a pair of
delta function tips reveals the tip-separation dependence of various types of
image obscurations. In particular our analyses predict that quantum
interference should be visible on a macroscopic scale in the form of bands
quite distinct from the basket-weave patterns a purely classical model would
create at the same periodic double STM tip separations. A surface wave function
that models the essential character of highly (0001) oriented pyrolytic
graphite (technically known as HOPG) is introduced and used for a similar
tip-separation analysis. Using a bonding H_2 tip wave function with significant
spatial extent instead of this pair of infinitesimal Dirac delta function tips
does not affect these outcomes in any observable way. This is explained by
Pierre Curie's well known symmetry principle. Classical simulations of multiple
tip effects in STM images may be understood as modeling multiple tip effects in
images that were recorded with other types of SPMs). Our analysis clarifies why
CIP and crystallographic averaging work well in removing the effects of a blunt
SPM tip (that consist of multiple mini-tips) from the recorded 2D periodic
images and also outlines the limitations of this image processing techniques
for certain spatial separations of STM mini-tips.
- Abstract（参考訳）: 結晶画像処理(CIP)技術は、走査型プローブ顕微鏡(SPM)を用いて、複数のプローブ先端からの信号によって隠蔽された情報を解析することができる。
これはトンネル顕微鏡(STM)の走査に特に重要であり、2次元に周期的なサンプルの画像を必要とする。
STMにおける複数のチップに対する画像形成電流は、従来のアプローチよりも簡単な方法で導出される。
p4mmブロッホ表面波関数と一対のデルタ関数先端に対する電流のフーリエスペクトルは、様々な種類の画像観測の先端分離依存性を明らかにする。
特に我々の分析では、純粋に古典的なモデルが周期的な2重stm先端分離で生成するバスケット織りパターンとは全く異なるバンドの形で、マクロスケールで量子干渉を観測すべきであると予測している。
高い(0001)配向熱分解性黒鉛(HOPG)の必須特性をモデル化した表面波動関数を導入し、同様の先端分離解析に利用した。
この一対の無限小ディラックデルタ関数ではなく、かなりの空間範囲の結合型h_2チップウェーブ関数を使用することは、観測可能な方法でこれらの結果に影響を与えない。
これはピエール・キュリーのよく知られた対称性原理によって説明される。
STM画像における複数の先端効果の古典的なシミュレーションは、他の種類のSPMで記録された画像における複数の先端効果のモデル化として理解することができる。
解析により,CIPと結晶平均化が,記録された2次元周期画像から鈍いSPMチップ(複数のミニチップからなる)の影響を除去する上で有効である理由を明らかにし,STMミニチップの空間分離のためのこの画像処理技術の限界を概説する。
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