STEM SerialED: achieving high-resolution data for ab initio structure determination of beam-sensitive nanocrystalline materials
Notice bibliographique
Résumé
Serial electron diffraction (SerialED), which applies a snapshot data acquisition strategy on each crystal, was introduced to tackle the problem of radiation damage in the structure determination of beam-sensitive materials by three-dimensional electron diffraction (3D ED). The snapshot data acquisition in SerialED can be realized both in transmission and scanning transmission electron microscopes (TEM/STEM). However, the current SerialED workflow based on STEM setups requires special external devices and software, which brings challenges for its broader adoption. Here, we present a simplified experimental implementation of STEM-based SerialED on Thermo Fisher Scientific STEMs using common proprietary software interfaced through Python scripts to automate data collection. Specifically, we utilize TEM Imaging and Analysis (TIA) scripting and TEM scripting to access the STEM functionalities of the microscope, and DigitalMicrograph (DM) scripting to control the camera for snapshot data acquisition. Data analysis adapts the existing workflow using the software CrystFEL developed for serial X-ray crystallography. Our workflow for SerialED can be used on any Gatan or Thermo Fisher Scientific camera. We apply this workflow to collect high-resolution STEM SerialED data from two aluminosilicate zeolites, Zeolite Y and ZSM-25, and demonstrate, for the first time, ab initio structure determination through direct methods using the STEM SerialED data. Zeolite Y is relatively stable under the electron beam, and SerialED data extend to 0.60 Å. We show that the structural model obtained using SerialED data merged from 358 crystals is nearly identical to that using continuous rotation electron diffraction (cRED) data from one crystal. This demonstrates that accurate structures can be obtained from SerialED. Zeolite ZSM-25 is very beam-sensitive and has a complex structure. We show that SerialED greatly improves data resolution of ZSM-25, compared to serial rotation electron diffraction (SerialRED), from 1.50 Å to 0.90 Å. This allows for the first time the use of standard phasing methods such as direct methods for ab initio structure determination of ZSM-25.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».