論文の概要: Atom identification in bilayer moire materials with Gomb-Net

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.09791v1
• Date: Thu, 13 Feb 2025 21:55:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-17 19:47:35.566667
• Title: Atom identification in bilayer moire materials with Gomb-Net
• Title（参考訳）: Gomb-Netを用いた二層モアレ材料中の原子識別
• Authors: Austin C. Houston, Sumner B. Harris, Hao Wang, Yu-Chuan Lin, David B. Geohegan, Kai Xiao, Gerd Duscher,
• Abstract要約: ファンデルワールス二層膜のモアレパターンは原子分解能画像の解析を複雑にする。 深層学習モデルであるGomb-Netを開発し,各層における原子種を識別する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.195814407889828
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Moire patterns in van der Waals bilayer materials complicate the analysis of atomic-resolution images, hindering the atomic-scale insight typically attainable with scanning transmission electron microscopy. Here, we report a method to detect the positions and identity of atoms in each of the individual layers that compose bilayer heterostructures. We developed a deep learning model, Gomb-Net, which can distinguish atomic species in each individual layer, effectively deconvoluting the moire pattern to enable layer-specific mapping of strain and dopant distributions, unlike other methods which struggle with moire-induced complexity. Using this approach, we explored Se atom substitutional sites in a twisted fractional Janus WS2-WS2(1-x)Se2x heterostructure and found that layer specific implantation sites are unaffected by the moire pattern's local energetic or electronic modulation. This advancement enables atom-identification within material regimes where it was not possible before, opening new insights into previously inaccessible material physics.
• Abstract（参考訳）: ファン・デル・ワールス二層膜のモアレパターンは、原子分解能画像の解析を複雑にし、原子スケールの洞察を走査型透過電子顕微鏡で一般的に得ることを妨げている。 本稿では,2層構造を構成する各層における原子の位置と同一性を検出する手法について述べる。 我々は,各層内の原子種を識別できる深層学習モデルであるGomb-Netを開発し,モアレパターンを効果的に分解し,モアレの複雑さに苦しむ他の方法とは異なり,ひずみとドーパント分布の層特異的マッピングを可能にする。 提案手法を用いて,Janus WS2-WS2(1-x)Se2xヘテロ構造におけるSe原子置換部位の探索を行った。 この進歩により、それまで不可能だった物質状態における原子の同定が可能となり、以前は到達不可能な物質物理学への新たな洞察が開かれた。

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