論文の概要: On Open and Strong-Scaling Tools for Atom Probe Crystallography: High-Throughput Methods for Indexing Crystal Structure and Orientation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.00735v1
• Date: Tue, 1 Sep 2020 22:50:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-10-23 00:53:59.282020
• Title: On Open and Strong-Scaling Tools for Atom Probe Crystallography: High-Throughput Methods for Indexing Crystal Structure and Orientation
• Title（参考訳）: 原子プローブ結晶学のオープン・ストレッチツールについて:結晶構造と配向をインデクシングするための高出力法
• Authors: Markus K\"uhbach and Matthew Kasemer and Baptiste Gault and Andrew Breen
• Abstract要約: 体積結晶構造インデクシングと配向マッピングは空間相関の定量的研究のための重要なデータ処理ステップである。 原子プローブトモグラフィー(APT)実験では、多くのAPTデータセットが大きなノイズを含む可能性があるため、測定されたパターンと解析されたパターンの比較戦略はより堅牢である。 複数の位相を持つナノ結晶APTデータセットにおける結晶構造と結晶配向の同定と自動同定のためのオープンソースソフトウェアツールの開発を可能にする方法について報告する。
• 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: Volumetric crystal structure indexing and orientation mapping are key data processing steps for virtually any quantitative study of spatial correlations between the local chemistry and the microstructure of a material. For electron and X-ray diffraction methods it is possible to develop indexing tools which compare measured and analytically computed patterns to decode the structure and relative orientation within local regions of interest. Consequently, a number of numerically efficient and automated software tools exist to solve the above characterisation tasks. For atom probe tomography (APT) experiments, however, the strategy of making comparisons between measured and analytically computed patterns is less robust because many APT datasets may contain substantial noise. Given that general enough predictive models for such noise remain elusive, crystallography tools for APT face several limitations: Their robustness to noise, and therefore, their capability to identify and distinguish different crystal structures and orientation is limited. In addition, the tools are sequential and demand substantial manual interaction. In combination, this makes robust uncertainty quantifying with automated high-throughput studies of the latent crystallographic information a difficult task with APT data. To improve the situation, we review the existent methods and discuss how they link to those in the diffraction communities. With this we modify some of the APT methods to yield more robust descriptors of the atomic arrangement. We report how this enables the development of an open-source software tool for strong-scaling and automated identifying of crystal structure and mapping crystal orientation in nanocrystalline APT datasets with multiple phases.
• Abstract（参考訳）: 体積結晶構造インデクシングと配向マッピングは、局所化学と材料のミクロ構造の間の空間的相関を定量的に研究するための重要なデータ処理ステップである。 電子およびX線回折法では、測定されたパターンと解析的に計算されたパターンを比較して、興味のある局所領域の構造と相対配向をデコードするインデックスツールを開発することができる。 その結果、上記の特徴化タスクを解決するために、数値的に効率的で自動化されたソフトウェアツールが多数存在する。 しかし、原子プローブトモグラフィー(APT)実験では、多くのAPTデータセットにかなりのノイズがあるため、測定されたパターンと解析されたパターンの比較戦略はより堅牢である。 このようなノイズの予測モデルが一般的であることを考慮すると、aptの結晶学ツールにはいくつかの制限がある: ノイズに対する堅牢性、したがって異なる結晶構造と配向を識別し識別する能力は限られている。 さらに、ツールはシーケンシャルであり、相当な手動操作を必要とする。 これにより、潜在結晶情報の高スループット自動解析によるロバストな不確実性定量化とaptデータとの併用が困難となる。 現状を改善するため,既存の手法を見直し,回折コミュニティの手法とどのようにリンクするかを考察する。 これにより、APT法の一部を修正し、原子配列のより堅牢な記述子を得る。 複数の位相を持つナノ結晶APTデータセットにおける結晶構造と結晶配向の同定と自動同定のためのオープンソースソフトウェアツールの開発を可能にする方法について報告する。

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