Global Optimization of Resonant X-ray Reflectometry Models: Analysis of Perovskite Oxide Heterostructures
Notice bibliographique
Résumé
Resonant x-ray reflectometry is an emerging synchrotron technique used to characterize the depth-dependent structure of quantum materials. The main challenge impeding the success of resonant x-ray\nreflectometry is the extreme difficulty of analyzing the data because the process involves both large-scale\ncomputational quantum mechanics simulations and the fitting of many independent variables. This leads\nto prolonged analysis periods that require a significant amount of engagement. As a part of this thesis, a\nnew data analysis software named Global Optimization of Resonant X-ray Reflectometry was developed for\nresearchers to use to more effectively analyze resonant x-ray reflectometry data and to mitigate some of these\nchallenges. It has been shown throughout this thesis that multiple features in the software have been able\nto ease the data analysis process. A large focus will be put on the customizable objective function because\nthe boundaries and weights and total variation features have been proven to be integral components to the\nsuccess of the software.\nThe developed software was used to analyze resonant x-ray reflectometry (RXR) data of the catalyst\nLa0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3 (LSMO/STO) for electrochemical water splitting. Resonant x-ray reflectometry is\nused to develop a new enhanced understanding of the structural, electronic, and magnetic depth profiles of\nthin LSMO films by characterizing the depth-dependence of such materials for varying film thickness and\nmeasurement temperature. The results provide evidence of a magnetically dead layer at the surface and\ndemonstrate a decrease in the magnetic moment near the Curie temperature. These findings are significant\nbecause they help understand the mechanisms involved in the oxygen evolution reaction and methods that\ncan be used to improve water splitting efficiency.\nResonant x-ray reflectometry is also employed to study the thickness relationship between film thickness\nand the presence of ferromagnetism in the LaMnO3/SrTiO3 heterostructure. The electronic reconstruction\ndue to polar catastrophe is the leading theory for the mechanism involved in the magnetic phase transition,\nbut this study provides a new understanding of the emergence of magnetism in ultra-thin films of LaMnO3\nthat contradict the polar catastrophe mechanism. Notably, ferromagnetism is detected below the critical\nthickness, as supported by density functional theory calculations. Moreover, this study provides evidence\nthat the magnetic moment is related to the distortions in the material. It is possible that octahedral distortions are formed and are the proposed cause for the observed ferromagnetism.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 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 ».