Gazing at crystal balls: Electron backscatter diffraction pattern analysis and cross correlation on the sphere
本文提出了两种新的电子背散射衍射（EBSD）图的球面分析算法：（1）用球面Radon变换进行带定位和带轮廓分析;（2）用球面互相关确定方向。这些新的方法被正式介绍，并确定其精度使用动态模拟模式。我们证明了他们的效用与实验数据集从铁素体铁。我们的研究结果表明，EBSD模式的分析提供了一个优雅的方法，揭示这些丰富的晶体学数据来源的信息。
2019-08-22 cond-mat.mtrl-sci
TrueEBSD: correcting spatial distortions in electron backscatter diffraction maps
扫描电子显微镜中的电子背散射衍射（EBSD）通常用于多晶材料的微观结构表征。EBSD数据图通常在高平台倾斜和低扫描速度下获得，导致倾斜和漂移失真，使最终微观结构图中的特征模糊或失真。在本文中，我们描述了TrueEBSD，一个自动后处理过程的失真校正与像素级精度。中间图像用于分离倾斜和漂移失真分量，并将每个分量拟合到物理信息失真模型。我们证明TrueEBSD的三个案例研究（钛，锆和氢化物含锆），其中失真消除，使表征，否则无法访问的微观结构特征。
2020-08-28 cond-mat.mtrl-sci
High resolution electron backscatter diffraction study on the heterogeneities of tetragonal distortion in Fe-C martensite at the microstructural scale
Fe-0.77C（wt.%）中马氏体四方性（c/a比）的空间变化采用电子背散射衍射谱图匹配结合高角分辨率电子背散射衍射分析的方法，研究了10000合金。结果发现，C/A比在马氏体块内和块之间变化。块体内部的c/a变化在晶界附近特别明显，并且除了四角畸变之外还存在剪切应变。块之间的c/a变化比块内的c/a变化更明显。通过我们的方法预测的晶格参数频率分布以及匹配的X射线衍射分布从相同的材料，通过假设合理的残余应变作用在a轴和b轴。晶体畸变的不均匀性是由马氏体相变顺序引起的固溶碳和碳有序化的减少和分散以及残余应变的不均匀性引起的。
2020-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Dynamical Scattering in Coherent Hard X-Ray Nanobeam Bragg Diffraction
由动态衍射产生的独特强度特征出现在厚度大于X射线消光深度或表现出纳米尺度和中尺度特征的组合的晶体的相干X射线纳米束衍射图案中。我们表明，动态散射效应可以准确地预测使用的光学模型结合达尔文理论的动态X射线衍射。该模型包括高度发散的相干X射线纳米光束产生的菲涅耳波带板聚焦光学和帐户的主要消光，多次散射和吸收。模拟结果准确地再现了GaAs/AlGaAs外延异质结在GaAs（001）衬底上的衍射图样的动态散射特性。
2020-02-26 cond-mat.mtrl-sci
In-situ electron backscatter diffraction of thermal cycling in a single grain Cu/Sn-3Ag-0.5Cu/Cu solder joint
采用原位热循环结合电子背散射衍射（EBSD）技术研究了Cu/SAC 305/Cu单焊点组织的非均匀演化。由于热膨胀失配导致的局部变形导致异质晶格旋转，朝向接头的拐角局部化并且朝向接头的中心减小。这种变形是由界面处的\b{eta} -Sn、Cu 6Sn 5和Cu之间的CTE的约束引起的。在变形过程中，亚晶的形成伴随着取向差的持续增加，这意味着在应变局部化区域塑性滑移的积累以及滑移系统（1-10）[111]/2和（11-0）[111]/2的激活。
2019-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Analysis of strain and stacking faults in single nanowires using Bragg coherent diffraction imaging
布拉格反射的相干衍射成像（CDI）是一种很有前途的研究纳米结构中三维（3D）成分和应变场的技术，它可以直接从单个物体上记录的相干衍射数据中恢复。在这篇文章中，我们报告的结果为单一的均匀和异质纳米线的直径小于100 nm，我们使用CDI检索这些线中存在的变形和故障的信息。文章还讨论了堆垛层错的影响，这可能会在纳米线形状和变形的重建过程中产生伪影。
2010-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Chiral properties of bismuth ferrite (BiFeO3) inferred from resonant x-ray Bragg diffraction
一个新的手性相的铁离子在铁酸铋，已知的唯一的材料，以支持在室温下的多铁性行为，推断从广泛的数据集收集的共振X射线布拉格衍射。从方位角扫描推导出所有参与Fe电子结构极小模型的铁多极子的值。广泛的方位角数据集，收集共振X射线布拉格衍射，产量值的所有铁多极参与的极小模型的Fe电子结构。顺磁（700 K）和磁有序（300 K）相的BiFeO 3单晶已被研究与X射线调谐附近的铁K-边（7.1135千电子伏）。在这两种温度下，在布拉格点的强度禁止在标称空间群，R3 c，是一致的手性图案的铁离子在圆形摆线沿（1，1，0）H传播。在700 K时的邓普顿和邓普顿散射部分归因于摆线中的类电荷四极。的贡献是不存在于一个标准的，简化的模型中的谐振离子的电子态与平凡的圆柱对称性。
2013-11-14 cond-mat.mtrl-sci
The effect of δ-hydride on the micromechanical deformation of Zircaloy-4 studied by in situ high angular resolution electron backscatter diffraction
锆-4合金广泛用作核燃料包壳材料，氢化物脆化是其主要失效机制。为探讨δ-氢化物对Zr-4合金塑性形变和性能的影响，采用原位高角分辨率电子背散射衍射（HR-EBSD）技术对无氢化物和含氢化物的Zr-4合金单晶微悬臂梁弯曲试验过程中的应力和几何必需位错密度进行了定量分析。结果表明，虽然施加的应力是由塑性滑移在无晶界的悬臂梁，含晶界的悬臂梁表现出沉淀诱导的GND堆积在晶界-基体界面预变形，并在塑性形变的拉伸应力下，相当大的局部增加GND密度。
2019-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Gas-induced segregation in Pt-Rh alloy nanoparticles observed by in-situ Bragg coherent diffraction imaging
双金属催化剂可以经历由氧化和还原环境驱动的金属的分离或再分布。布拉格相干衍射成像（BCDI）被用来与位移场的组成分布在结晶Pt-Rh合金纳米粒子。内部组成的3D图像显示，当气体流量在O2和H2之间变化时，表面壳和核之间的组成的径向分布部分反转。我们的观察表明，纳米颗粒催化剂的元素偏析应该是高活性的多相催化过程中，可以在合成的电催化剂的控制因素。此外，我们的研究证实了BCDI的应用程序在其他纳米颗粒的内部平衡成分的原位3D成像。
2019-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Band gap formation theory: An alternative to the Bragg diffraction model
本文提出一种不依赖布拉格反射的带隙形成理论，将晶格视为离散采样点，利用奈奎斯特频率类比证明带隙源于波数变化与离散采样效应，并可推广到高维系统。
2025-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Chiral properties of hematite (α-Fe2O3) inferred from resonant Bragg diffraction using circularly polarized x-rays
利用单晶共振X射线布拉格衍射技术，利用调谐在铁K边附近的圆偏振入射X射线，确定了磁有序赤铁矿（α-Fe_2 O_3）的共线模体（低于Morin转变温度，TM=250 K）和倾斜模体（高于TM）两相的手征性质。磁电多极子，包括一个anapole，充分表征高温倾斜相，而低温共线相支持奇偶奇和奇偶偶多极子的时间奇数。轨道角动量伴随着共线的主题，而它是明显缺席的倾斜主题。强度已成功地面对来自原子模型完全符合化学和磁性结构的解析表达式。Fe原子多极以前来自独立的实验数据的值，是完全可信的。
2013-06-20 cond-mat.mtrl-sci
Patching-based Deep Learning model for the Inpainting of Bragg Coherent Diffraction patterns affected by detectors' gaps
提出基于修补的深度学习模型，利用裁剪数据训练并沿间隙修补预测，以修复BCDI图样中的探测器间隙，提升重建可靠性。
2024-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Practical considerations for crystallographic and microstructure mapping with direct electron detector-based electron backscatter diffraction
本文系统优化基于Timepix芯片的商用直接电子探测器EBSD设备，通过多种样品分析，提出低电压低束流下快速采集取向图及高质量图谱的策略，为低成本微观结构分析和先进EBSD应用提供实用指导。
2025-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Improving parent-austenite twinned grain reconstruction using electron backscatter diffraction in low carbon austenite
针对低碳奥氏体中退火孪晶影响母相奥氏体晶粒重构的难题，提出一种新的“重新排序”算法，利用EBSD数据验证表明该算法显著改善了PAG重构及晶界网络，促进了TMCP钢的开发。
2024-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Characterisation of slip and twinning in high rate deformed zirconium with electron backscatter diffraction
锆合金在核工业中用作结构材料，并且在成形期间和在反应堆事故的情况下可以经受高应变率加载条件。在这种情况下，应变率相关的力学性能，晶体学织构和变形模式，如滑移和变形孪晶之间的关系，在这项工作中进行了探索。将工业纯锆在准静态和高应变率载荷下变形至10%的工程应变，并使用电子背散射衍射（EBSD）对样品进行事后分析以观察不同的孪晶和滑移系统被激活。从局部晶间取向差图中识别出孪晶类型，从长程晶内取向差图中识别出活动滑移系。我们链接表征的机械响应，孪生类型和形态，以及相对滑移系统激活作为加载模式的函数。我们发现，强度和硬化的变化可以与孪生的相对倾向和活动滑移系的数量。
2018-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Lattice correlation of Hubbard excitons in a Mott insulator Sr2IrO4 and reconstruction of their hopping dynamics via time-dependent coherence analysis of the Bragg diffraction
在相关氧化物中，准粒子与其他自由度（如自旋和晶格）的耦合在高温超导等破缺量子有序态的出现中起着关键作用。报道了自旋轨道耦合莫特绝缘体Sr2IrO4中光子诱导的Hubbard激子准粒子的强晶格耦合。结合时间分辨光谱技术，通过对X射线布拉格衍射峰的时间相关相干分析，我们进一步重建了准粒子扩散的时空图。由于激子的独特的电子配置，强的晶格相关性是出乎意料的，但在高度非平衡条件下扩展了Sr2IrO4和铜酸盐之间的相似性。我们开发的相干分析方法可能有重要的影响，在更广泛的一组氧化物异质结构的结构和载流子动力学的特征。
2015-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Rapid Electron Backscatter Diffraction Mapping: Painting by Numbers
通过使用电子背散射衍射（EBSD），在扫描电子显微镜（SEM）中通过分析晶相和取向生成丰富的图谱，从而大大增强了微结构表征。传统的EBSD分析包括电子束的光栅扫描和每个衍射图案的顺序分析。对于晶粒形状、晶体学织构和微观结构分析，这可能是低效的。在这项工作中，我们提出了快速EBSD，数据融合的方法结合forescatter电子（FSE）成像与静态稀疏采样的EBSD模式。我们将FSE图像分割成相似颜色（即相和晶体取向）的区域，然后收集每个分割区域的代表性EBSD数据。这使得能够在（快速）FSE成像的空间分辨率下执行微观结构评估，同时包括来自代表性点的EBSD分析的取向和相位信息。我们展示了快速EBSD技术的钴基高温合金和应变双相钛合金的样品，与传统的分析结果进行比较。快速EBSD有利于在有时间限制的实验中评估晶粒尺寸分布。
2018-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Processing-dependent Chemical Ordering in a Metallic Alloy Characterized via Non-destructive Bragg Coherent Diffraction Imaging
本研究利用非破坏性布拉格相干衍射成像技术，表征了不同热处理下Cu$_3$Au纳米晶体的化学有序性，发现有序度与应变分布及散射振幅空间分布相关。
2025-02-27 cond-mat.mtrl-sci
In situ Bragg coherent X-ray diffraction imaging of corrosion in a Co-Fe alloy microcrystal
腐蚀是许多行业的主要关注点，因为腐蚀性环境会引起结构和形态变化，导致材料溶解并加速材料失效。腐蚀的进展取决于纳米级形态、应力和存在的缺陷。实验监测这种复杂的相互作用是具有挑战性的。本文利用原位布拉格相干X射线衍射成像（BCDI）技术研究了钴铁合金微晶在盐酸（HCl）中的溶解过程。通过在环境条件下测量单个孤立微晶的五个布拉格反射，我们比较了腐蚀前的全三维（3D）应变状态和整个腐蚀过程中沿[111]方向的应变。我们发现，应变的晶体表面层溶解，留下一个逐步减少应变的表面。有趣的是，在腐蚀过程中，靠近晶体中心的平均应变增加。我们确定的局部腐蚀速率从BCDI数据，揭示了优先溶解的方面更多地暴露于酸流，突出了实验的几何效果。这些结果为理解晶体应变、形态和腐蚀之间的相互作用带来了新的视角;这是设计更耐腐蚀材料的先决条件。
2022-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Dynamical effects in Bragg coherent x-ray diffraction imaging on finite crystals
在X射线衍射动力学理论的框架下，模拟了有限晶体的布拉格相干X射线衍射成像（CXDI）数据。所开发的方法是基于修改后的Takagi-Taupin方程的数值解，并可应用于建模的广泛的X射线衍射实验与有限的三维晶体的任意形状也存在应变。我们对不同尺寸的立方体和半球形纳米晶体进行了模拟，并对动态衍射引入的布拉格CXDI重建中的伪影进行了详细分析。本文介绍了一种用解析推导方法处理折射和吸收效应的简便方法。我们的研究结果阐明了布拉格CXDI中的运动学方法的局限性，并提出了一个自然的标准来区分有限晶体上相干X射线衍射中的运动学和动力学情况。
2017-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlative statistical microstructural assessment of precipitates and their distribution, with simultaneous electron backscatter diffraction and energy dispersive X-ray spectroscopy
现代工程合金具有定制的微观结构，其中诸如沉淀物的特征用于控制性能。在许多镍基合金中，碳氮化物沉淀物被引入以强化和改善性能。这些沉淀物可以分布在整个显微组织中，并且富含铌的碳化物通常存在于晶界处。在这项工作中，我们使用联合能量色散X射线光谱（EDS）和电子背散射衍射（EBSD）来确定这些沉淀物的人口。EDS信号的处理用于标记富Mo/Nb沉淀物，并且使用圆形霍夫变换从图测量它们的尺寸和位置。该标记图与晶界网络（来自EBSD分析）相结合。使用ANOVA测试的统计分析揭示了在富Ni基体晶粒内部、随机大角度边界和特殊边界（1993和1999）上发现的碳化物之间的化学差异。这些结果之间进行了比较锻造和粉末冶金产品的形式。这些分布的背景下，在苛刻的环境中，如反应堆堆芯内部的性能进行了讨论。
2021-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Combining Laue diffraction with Bragg coherent diffraction imaging at 34-ID-C
布拉格相干衍射成像（BCDI）中的测量模式依赖于从单个纳米级晶体对象中找到信号，该纳米级晶体对象在大量任意取向的纳米晶体中满足布拉格条件。然而，即使当发现来自具有（hkl）米勒指数的单个布拉格反射的信号时，在所检索的晶体的三维（3D）图像上的晶轴仍然是未知的，并且因此，在倒易空间中定位其他布拉格反射实际上变得不可能或者需要晶体取向的良好知识。我们报告了在先进光子源的34-ID-C终端站调试可移动双反射Si（111）单色器，其目的是在单光束线仪器中提供多反射BCDI作为标准工具。新仪器通过从单色到宽带（粉红色）光束的快速切换，允许使用劳厄衍射来确定晶体取向。通过为晶格确定适当的取向矩阵，可以测量多个布拉格峰附近的相干衍射，从而提供足够的信息来在3D中成像全应变张量。我们讨论的设计，操作的概念，开发的程序索引劳厄图案，和自动测量的布拉格相干衍射数据从多次反射的同一个光栅。
2020-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Pattern Matching Analysis of Electron Backscatter Diffraction Patterns for Pattern Centre, Crystal Orientation and Absolute Elastic Strain Determination: Accuracy and Precision Assessment
目标电子背散射图案（EBSPs）和动态模拟EBSPs之间的图案匹配用于确定图案中心（PC）和晶体取向，使用全局优化算法。系统的误差和精度与此方法进行了分析，使用动态模拟目标EBSP与已知的PC位置和方向。结果表明，对于无畸变的全分辨率图像（956 × 956像素），确定PC和方向的误差分别< 10 $^{-5}$的图案宽度和< 0.01°。噪声、光学失真和图像合并的引入被示出对误差有一些影响，尽管与使用传统的基于Hough变换的分析相比，使用图案匹配实现了更好的角分辨率。使用高分辨率（HR-）EBSD方法，但使用动态模拟EBSP作为参考模式的实验情况下，PC确定的准确性进行了探索。这是通过样品旋转实验和应变分析周围的一个无间隙原子的钢。
2019-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic nano-scale resolution in 3D Bragg coherent diffraction imaging
我们证明了从布拉格X射线相干衍射测量获得的三维（3D）实空间图像的分辨率是方向相关的。我们提出并证明了一个度量的有效性，以确定图像的空间分辨率，占的direc- tional依赖。测得的方向相关分辨率约为4- 9 nm，比先前获得的最佳3D测量高出约2倍。最后，我们量化恢复的真实空间图像的分辨率和剂量之间的关系，并讨论其影响下一代同步加速器的光。
2018-06-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Advances in electron backscatter diffraction
本文介绍了电子背散射衍射（EBSD）领域的一些最新进展。我们强调如何使用开源算法和开放数据格式来快速开发材料的微观结构洞察力。我们包括使用AstroEBSD基于单像素的EBSD映射和传统的方向映射;其次是无监督的机器学习方法，使用主成分分析和多变量统计，结合精细的模板匹配方法，快速索引方向数据，具有高精度。接下来，我们将使用直接电子探测器捕获的衍射图案与动态模拟进行比较，并将其投影以创建高质量的实验“参考衍射球”。最后，我们使用具有迁移学习和卷积神经网络的监督机器学习对阶段进行分类。
2019-08-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Observation of large multiple scattering effects in ultrafast electron diffraction on single crystal silicon
我们报道了高质量单晶硅的超快电子衍射。布拉格峰的超快动力学表现出巨大的光致响应，这只能在动态衍射理论的框架下解释，考虑到样品中探测电子的多次散射。特别是，我们表明，晶格加热后的光激发可能会导致一个意想不到的布拉格峰强度的增加，与众所周知的德拜-沃勒效应相矛盾。我们预计，多重散射应系统地考虑在超快电子衍射高品质晶体，因为它占主导地位的布拉格峰动力学。此外，考虑到多重散射效应开辟了一条道路，在准完美晶体中的缺陷的非平衡动力学的定量研究。
2017-11-16 cond-mat.mtrl-sci
A simple, static and stage mounted direct electron detector based electron backscatter diffraction system
本研究提出了一种基于直接电子探测器、简单静态几何结构的紧凑型开源硬件EBSD系统，通过API集成控制并用AstroEBSD分析衍射图案，实验证明其有效，旨在促进EBSD技术的广泛应用。
2023-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Angular Resolution Enhancement of Electron Backscatter Diffraction Patterns
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）
本文提出一种基于位移和相加的方法，通过子像素图像配准提高EBSD图案的角分辨率，从而增强小型紧凑直接电子探测器的应用潜力。
2025-12-12 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Microstructure and formation mechanisms of δ-hydrides in variable grain size Zircaloy-4 studied by electron backscatter diffraction
用电子背散射衍射研究了原始细晶和“块状”α-大晶粒Zr-4合金（平均晶粒尺寸分别为~11 μm和>200 μm）中δ相的显微组织和晶体学。结果表明，基体-氢化物取向关系为{0001}α|| {111}δ; <11-20>α||<110>δ为所有研究的情况下。发现晶内晶界和部分晶间晶界的惯习面为周围基体的{10-17}面。晶间氢化物的形态可以根据晶界和氢化物惯习面之间的角度而变化。α-Zr和δ-氢化物之间的失配应变由位错密度和孪晶结构调节，并提出了孪晶形成的机制。晶界的生长是通过自催化的方式实现的，类似于晶内晶粒的生长模式。容易的集体剪切使<1-100>氢化物在任何晶界处成核成为可能，而该过程似乎有利于具有低（<40°）和高（>80°）c轴取向差角的晶界。此外，晶界和相邻基面之间的角度不影响氢化物成核的倾向。
2018-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Annealing of focused ion beam damage in gold microcrystals: An in situ Bragg coherent X-ray diffraction imaging study
聚焦离子束（FIB）技术通常用于加工、分析和成像微米和纳米级的材料。然而，FIB通过产生导致晶格扭曲的缺陷来改变样本的完整性。已经开发了减少FIB诱导的应变的方法，但是需要评估这些方案的有效性。在这里，我们使用非破坏性的布拉格相干X射线衍射成像研究原位退火的光纤研磨金微晶。我们同时测量两个不同的晶体在一个单一的退火周期的两个非共线反射，证明了在热退火过程中可靠地跟踪多个布拉格峰的位置的能力。每个晶体的热晶格膨胀被用来计算局部温度。这与热电偶读数进行比较，热电偶读数显示出受到热阻的显著影响。为了评估退火过程，我们分析每个反射，考虑面面积的演变，互相关图的位移场和二值化形态，和平均应变图。晶体的应变和形貌随温度的升高而演变，这很可能是由于镓在~280 ℃以下的金中扩散和~280 ℃以上的金自扩散造成的大多数FIB诱导的应变通过380-410 \degree C去除，这取决于所考虑的反射。我们的观察突出了测量多重反射的重要性，以明确地解释材料的行为。
2021-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Preparation and analysis of strain-free uranium surfaces for electron and x-ray diffraction analysis
这项工作描述了一种方法，用于生产高品质的金属表面的铀主要是表征和调查，涉及电子背散射衍射。已经进行了电化学测量，以告知理想的抛光条件，以产生没有机械抛光引起的应变的表面。采用一种常用的铀电解抛光液，部分由磷酸组成，进行电化学实验和抛光。聚焦于表面的X射线衍射技术显示材料内呈现出低应力和应变。这反映在高质量的电子背散射衍射中。
2018-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Mapping data between sample and detector conjugated spaces in Bragg coherent diffraction imaging
布拉格相干X射线衍射成像（BCDI）是一种非破坏性、无透镜的方法，用于微晶体中的3D分辨、纳米级应变成像。特别是对于该技术的新用户而言，一个挑战是将在检测器倒易空间坐标系中收集的实验数据精确映射到更方便的正交坐标，例如附接到样品。这是特别的情况，因为在每个BCDI光束线处使用不同的坐标约定。为各个光束线组成的重建算法和映射脚本不容易互换。为了克服这一点，BCDI实验模拟与插件脚本，将所有光束线角度转换为一个通用的，右手坐标系的介绍，使之有可能凝聚成三个旋转矩阵的任何光束线的几何形状。模拟将用户指定的3D复杂对象转换为不同的BCI相关坐标系。它还允许生成合成相干衍射数据，这些数据可以插入到任何BCDI重建算法中，以重建原始用户指定的对象。对于不同的反射，提供了从样本空间到检测器共轭空间、检测器共轭空间到样本空间以及检测器共轭空间到检测器共轭空间的映射。这为读者提供了一个灵活的模拟工具包的基础，很容易适应不同的几何形状。预计这将用于生成量身定制的支持，以分阶段处理具有挑战性的数据和探索新的几何形状或数据收集模式。
2021-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Optimizing broad ion beam polishing of zircaloy-4 for electron backscatter diffraction analysis
电子背散射衍射（EBSD）的微观结构分析涉及切片和抛光，以创建一个平坦和无伪影的表面。EBSD分析的质量通常取决于这一步骤，这促使我们探索如何优化宽离子束（BIB）铣削，以制备具有不同晶粒尺寸的Al 2 O3 -4合金。我们系统地探讨了离子束角度，离子束电压，抛光时间和抛光温度的作用，以及如何改变表面粗糙度和分度质量。我们的研究结果提供了一种常规制备高质量Zr-4表面的方法，以及优化其他材料BIB抛光的方法，用于高质量的EBSD研究。
2022-03-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Emerging hierarchical dislocation structures: Insights from scanning electron microscopy-electron backscatter diffraction in situ tensile testing and multifractal analysis
Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
研究通过原位扫描电镜-电子背散射衍射测试与多标度分析，揭示了退火304L不锈钢在非辐照和中子辐照状态下的位错结构演化，发现辐照条件下位错结构加速形成并具有分层特征。
2026-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Neural electron backscatter diffraction
University of Arizona（亚利桑那大学）
提出神经EBSD方法，将EBSD扫描视为连续可微的四维菊池衍射强度场，并用坐标神经网络表示，实现超分辨率、连续查询和压缩。
2026-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Crystal orientation and detector distance effects on resolving pseudosymmetry by electron backscatter diffraction
精确地索引伪对称材料长期以来被证明是电子背散射衍射的挑战。最近出现的基于强度的索引方法承诺增强的能力，解决伪对称性相比，传统的Hough为基础的索引方法。然而，很少有工作已经完成，以了解样品的位置和方向的能力，解决伪对称的影响，特别是基于强度的索引方法。因此，在这项工作中，我们定量研究的晶体取向和探测器的距离在模型四相ZrO 2（c/a=1.0185）材料的影响。我们确定的方向是最容易和最困难的正确索引，表征探测器距离索引的信心的影响，并分析这些趋势的基础上出现的衍射图案中的特定区域轴。我们的研究结果还指出了使用基于强度的索引方法解决伪对称性的较短探测器距离的明显好处。
2020-09-04 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Imaging the Electric Field with X-Ray Diffraction Microscopy
本文展示利用基于衍射的X射线显微技术对绝缘晶体材料（如BaTiO3）中的电场成像，通过分析识别出指导实验设计的趋势，并适用于多种布拉格衍射技术，从而更全面地揭示结构-性能关系。
2023-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Bragg diffraction of microcavity polaritons by a surface acoustic wave
相干声波对极化激元的布喇格散射可通过与声、光场同时共振的激子态来介导和增强。在这种情况下，与传统的声光形成鲜明对比，共振增强的布拉格光谱揭示了衍射光的多级，即，参数驱动的极化激元的布里渊能带结构可以直接可视化。我们分析了上述方案的极化激元在（GaAs）半导体微腔驱动的表面声波（SAW），并表明，对于现实的SAW值，$ν_{\rm SAW} = 1$ GHz和$I_{\rm ac} \lesssim 100$ W/cm $^2$，在极化激元谱中的主要声学诱导的带隙可以大到$Δ^{\rm MC}_{\rm ac} \simeq 0.6$ meV，和布拉格副本高达$n=3$可以观察到。
2005-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
A convolutional neural network for defect classification in Bragg coherent X-ray diffraction
相干衍射成像技术能够对材料中的单个缺陷（如位错或堆垛层错）进行成像，这些缺陷及其周围的弹性应变场对材料的宏观性能和功能有着至关重要的影响。然而，它们在布拉格相干衍射成像中的识别仍然是一个挑战，需要大量的数据挖掘。当针对特定缺陷类型时，单独从衍射图案识别缺陷的能力将是显著的优势，并且加速实验设计和执行。在这里，我们利用基于三维（3D）参数原子模型和卷积神经网络的计算工具，从其3D相干衍射图案预测晶体中的位错。模拟的衍射图案从几千个放松的原子结构的纳米晶体被用来训练神经网络和预测的存在或不存在的位错以及它们的类型（螺旋或边缘）。本文的研究为材料科学中三维相干衍射图样中的缺陷识别奠定了基础
2021-06-30 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Oblique diffraction geometry for the observation of several non-coplanar Bragg reflections under identical illumination
本文提出一种基于暗场X射线显微镜的斜衍射几何方法，利用至少3个非共面布拉格反射在恒定照明体积下测量应变张量和局域晶格旋转，并给出解析表达式。
2025-04-11 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Phase retrieval for Bragg coherent diffraction imaging at high X-ray energies
具有能量$\geq 50$ keV的相干X射线束可以通过布拉格相干衍射成像（BCDI）潜在地实现块体多晶材料中的单个微晶内的原子晶格畸变场的三维成像。然而，由于在高X射线能量下的傅立叶空间压缩而导致的衍射信号的欠采样使得传统的相位恢复算法不适合于三维重建。为了解决这个问题，我们利用相位恢复方法与傅立叶约束专门定制的欠采样衍射数据测量与粗间距检测器像素，bin的基础信号。与我们的方法，我们表明，它是可能的重建三维应变微晶从欠采样布拉格衍射数据集像素面积集成，而不必物理上采样的衍射信号。使用模拟和实验结果，我们证明了相位恢复期间傅里叶空间压缩的显式建模提供了一种可行的方法来反转高能BCDI数据，否则这是很棘手的。
2018-11-15 cond-mat.mtrl-sci eess.SP physics.optics
High-angular resolution electron backscatter diffraction as a new tool for mapping lattice distortion in geological minerals
分析单个矿物颗粒内晶格的畸变是研究控制和记录构造事件的微尺度过程的核心。这些扭曲通常是晶格旋转和弹性应变的组合，但由于缺乏合适的观测技术，无法在地球科学实验室中同时和常规地绘制这些分量。然而，高角分辨率电子背散射衍射（HR-EBSD）的技术提供了使用扫描电子显微镜同时映射晶格旋转和弹性应变的机会，其具有非常高的精度，旋转为0.01度，应变为10-4。重要的是，这些旋转和晶格应变与几何上必要的位错和残余应力的密度有关。最近的工作已经开始应用和调整HR-EBSD地质矿物，突出了该技术的潜力，提供新的见解岩石变形的微观物理。因此，本概述的目的是提供该技术的摘要，以确定进一步发展的警告和目标，并建议它提供重大进展的潜力的领域。特别是，HREBSD非常适合于表征晶体塑性形变过程中不同位错类型的作用，并映射与特定变形机制/微观结构或温度，围压或外加偏应力变化相关的非均匀内应力场。这些能力使HR-EBSD成为分析变形地质材料微观结构的一种特别强大的新技术。
2019-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Tribologically induced crystal rotation kinematics revealed by electron backscatter diffraction
金属的摩擦学载荷通过位错介导的塑性形变引起微观结构变化。在连续滑动过程中，剪切和晶格旋转的组合导致形成影响滑动界面处的摩擦和磨损的晶体织构。为了阐明在这个过程中所涉及的基本晶格旋转运动学在早期阶段的滑动，我们进行了无润滑，线性单程滑动实验上的铜双晶体蓝宝石球。直接在晶界附近磨损痕迹的本体表面上进行的电子背散射衍射（EBSD）显示晶格旋转约高达35°。主要是，摩擦引起的晶体旋转似乎是运动学约束的横向（TD）周围的旋转，并发生在两个晶粒，无论负载（2至8 N）。我们证明，反转滑动方向（SD）反转晶体旋转的意义，但不改变大多数索引EBSD数据的旋转的主要性质。较低比例的晶格围绕TD旋转得更远（大约高达90°），伴随着围绕+/-SD的叠加晶体旋转。分析表明，滑动方向和晶粒取向发挥了系统的影响，如何晶体旋转被容纳。这是合理的几何形状，各向异性磨损轨迹轮廓和滑动痕迹。在特定的条件下，观察到晶体旋转和孪生的组合。这些详细的洞察摩擦诱导晶格旋转运动学的基本性质提供了重要的指导应用研究目标材料具有优异的摩擦性能。
2021-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Dynamical Diffraction Theory for Wave Packet Propagation in Deformed Crystals
我们发展了一个在晶体变形中X射线轨迹的理论。本文导出了一组包含动态衍射的X射线波包的运动方程，其中考虑了作为几何光学修正的Berry相位。由于晶体变形，波包的轨迹具有中心位置的偏移。值得注意的是，在布拉格条件附近，位移被增强了因子$ω/Δω$（$ω$：X射线的频率，$Δω$：由布拉格反射引起的间隙频率）。并与传统的动力学衍射理论作了比较。
2006-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature state in strontium titanate microcrystals using in situ multi-reflection Bragg coherent X-ray diffraction imaging
本研究利用原位多反射布拉格相干X射线衍射成像测量钛酸锶微晶低温应变，发现50 K处可能形成应变诱导的铁电相，而105 K四方相变无局部应变变化。
2025-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Channeling-in channeling-out revisited: selected area electron channeling and electron backscatter diffraction
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）
研究通过结合选区电子通道成像与EBSD，揭示通道进对EBSD信号的影响，指出传统方法忽略的晶体学调制，为改进EBSD数据分析提供新框架。
2026-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Powder diffraction in Bragg-Brentano geometry with straight linear detectors
加速粉末衍射测量的常用方法是使用一维或二维检测器。这通常伴随着更差的分离度和不对称的峰形。在这项工作中，直线探测器的布拉格-布伦塔诺聚焦几何的分辨率函数的影响进行了讨论。由于大多数现代检测器的直线性质，发生几何散焦，这严重影响了低角度衍射线的线形。提出了一种简单的方法来限制分辨率下降的影响。所提出的算法在低角度下选择线性检测器的自适应通道范围，从而提高分辨率。在更高的角度下，仍然使用整个线性检测器，并且数据收集保持快速。使用该算法，在全角度范围内获得表现良好的分辨率函数，而使用全线性检测器，分辨率函数在一个图案内变化，这阻碍了线形状和Rietveld分析。
2015-02-26 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Polarized Neutron Laue Diffraction on a Crystal Containing Dynamically Polarized Proton Spins
本文报道了掺钕水合硝酸镧镁单晶的极化中子劳厄衍射实验。通过使用动态核极化来极化质子自旋，我们证明布拉格峰的强度可以显着增强或减弱，同时由于质子自旋无序而导致的非相干背景减少。因此，该方法提供了独特的可能性，连续调谐布拉格反射的对比度，从而代表了一种新的工具，大大增加了信噪比的中子衍射图案的含氢物质。
2012-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Accessing slip activity in high purity tin with electron backscatter diffraction and measurement of slip strength
本研究利用微柱压缩试验和电子背散射衍射技术，直接测量了高纯β-锡各滑移系的临界分剪切应力，为评估电子互连材料的可靠性提供了关键数据。
2023-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Aligning van der Waals heterostructures using electron backscatter diffraction
The University of Iowa（爱荷华大学）；McMaster University（麦克马斯特大学）；Vanderbilt University（范德堡大学）
本文通过电子背散射衍射技术实现范德瓦耳斯异质结构的高精度取向控制，展示了其在不同晶体结构材料中的广泛应用。
2026-03-09 cond-mat.mtrl-sci
EBSDmagus: Managing Multi-Stage Dynamical Electron Backscatter Diffraction Simulations
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Institute of Physical Metallurgy and Materials Physics (IMM)（物理冶金与材料物理研究所）
EBSDmagus通过自动化多阶段动态EBSD模拟流程，实现参数定义、计算复用、结果验证与中断恢复，并提供完整来源追踪，支持大规模FAIR数据研究。
2026-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Phase Retrieval of Highly Strained Bragg Coherent Diffraction Patterns using Supervised Convolutional Neural Network
针对高应变晶体BCDI相位恢复难题，提出用监督CNN预测倒空间相位，结合逆傅里叶变换与迭代细化，在模拟和实验数据上优于标准算法。
2025-07-09 cond-mat.mtrl-sci physics.data-an
Bragg projection ptychography on niobium phase domain
我们证明了布拉格相干衍射测量的高灵敏度相衬特性结合的平移的多样性的重叠，可以提供一个布拉格“暗场”成像方法能够揭示在金属薄膜中的域结构的指纹。实验衍射数据取自蓝宝石上外延生长的铌金属薄膜，并与实施细化机制的仔细组合的帮助下进行分析。
2017-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Characterization of local deformation around hydrides in Zircaloy-4 using conventional and high angular resolution electron backscatter diffraction
锆-4被用作水反应堆的燃料包壳材料，因为它具有良好的机械性能、耐腐蚀性和低热中子吸收截面。然而，锆-4合金的机械性能在使用过程中会由于氢吸收和氢化物形成而降低。这些碳化物是脆性的，并且通常降低材料的强度和韧性，以及增加对延迟氢化物开裂（DHC）的敏感性。在这项工作中，大晶粒锆-4与锆合金制备，然后使用低温离子束抛光，使用等离子体聚焦离子束（pFIB）和宽离子束（BIB）的方法，使制备一个非常高品质的平坦表面，没有优先蚀刻的氢化物或锆金属（通常金相抛光优先删除锆）。然后使用常规和高角分辨率电子背散射衍射（EBSD）分析来探索锆基质和纳米晶之间的形态、变形场和取向关系。收集了四个图用于分析，其包括晶界附近的氢化物：（a）其中氢化物平滑地装饰在三重结附近的两个连接边界上;（b）其中氢化物平滑地装饰边界;（c）界面的平滑装饰和突出到晶粒中的混合物;（d）突出到一个晶粒中的细尺度氢化物。这项工作突出了锆基体中氢化物的不相容性与氢化物和基体的取向关系以及晶界特征密切相关。这些结果可能使增强理解的作用，在断裂以及应力诱导氢化物重取向和DHC的敏感性。
2023-03-15 cond-mat.mtrl-sci
