論文の概要: Atom identification in bilayer moire materials with Gomb-Net
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.09791v2
- Date: Wed, 26 Feb 2025 12:11:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-27 14:53:07.843394
- 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,各層における座標と原子種を同定する。
これにより、ひずみやドーパント分布のような層特異的な量のマッピングが可能になる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.195814407889828
- License:
- 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 identities of atoms in each of the individual layers that compose twisted bilayer heterostructures. We developed a deep learning model, Gomb-Net, which identifies the coordinates and atomic species in each layer, effectively deconvoluting the moire pattern. This enables layer-specific mapping of quantities like strain and dopant distributions, unlike other commonly used segmentation models which struggle with moire-induced complexity. Using this approach, we explored the Se atom substitutional site distribution 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, ツイスト状二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報告する。
深層学習モデルであるGomb-Netを開発し、各層における座標と原子種を同定し、モアレパターンを効果的に解凍する。
これにより、モアレによって引き起こされる複雑さに苦しむ他の一般的なセグメンテーションモデルとは異なり、ひずみやドーパント分布のような層特異的な量のマッピングが可能になる。
提案手法を用いて,Janus WS2-WS2(1-x)Se2xヘテロ構造におけるSe原子置換部位の分布を調べたところ,層特異的な注入部位はモアレパターンの局所エネルギーあるいは電子変調の影響を受けないことが判明した。
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もたらされた。
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