Sub-ångström resolution ptychography in a scanning electron microscope at 20 keV
Notice bibliographique
Résumé
Achieving sub-ångström (<1 Å) resolution in electron microscopy typically requires a high-energy (>30 keV) beam and a transmission electron microscope (TEM) fitted with an aberration corrector and a high efficiency, high pixel-count camera. The cost, space- and personnel-requirements of such TEMs is prohibitive for many laboratories. Low-energy (≤30 keV) scanning electron microscopes (SEMs), in comparison, offer a simpler, more compact, and cost-effective electron microscopy platform. Lower beam energies also have the potential to provide greater information from thin, light-element samples. Here, we demonstrate a sub-ångström resolution of 0.67 Å using a 20 keV SEM operated in transmission mode, enabled by ptychographic reconstruction. This resolution corresponds to a resolution-to-wavelength ratio of 7.8, surpassing previous results from electron ptychography and conventional imaging approaches. The gain in resolution is achieved through a multi-slice ptychographic algorithm incorporating diffraction distortion correction, coupled with a SEM fitted with a cold field emission source, immersion lens, simple projector lens, and a hybrid direct detector optimized for low-energy electrons. This approach holds immediate promise for high-resolution imaging of 2D materials and, with further development, may enable structural studies of small (<100 kDa) proteins.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».