The structure and dynamics of isolated nanosamples in free flight can be directly visualized via single-shot coherent diffractive imaging using the intense and short pulses of X-ray free-electron lasers. Wide-angle scattering images even encode three-dimensional morphological information of the samples, but the retrieval of this information remains a challenge. Up to now, effective three-dimensional morphology reconstructions from single shots were only achieved via fitting with highly constrained models, requiring a priori knowledge about possible geometrical shapes. Here we present a much more generic imaging approach. Relying on a model that allows for any sample morphology described by a convex polyhedron, we reconstruct wide-angle diffraction patterns from individual silver nanoparticles. In addition to known structural motives with high symmetries, we retrieve imperfect shapes and agglomerates which were not accessible previously. Our results open new routes towards true 3D structure determination of single nanoparticles and, ultimately, 3D movies of ultrafast nanoscale dynamics.


翻译:自由飞行中孤立的纳米样本的结构和动态可以通过单发、一致的光学成像直接视觉化,使用X射线自由电子激光的紧短脉冲,直接视觉化。宽角散射图像甚至编码了样品的三维形态信息,但这种信息的检索仍是一个挑战。到目前为止,从单一镜头中有效的三维形态重建只能通过安装高度受限制的模型来实现,这需要先验地了解可能的几何形状。在这里,我们展示了一种更通用的成像方法。依靠一种模型,这种模型可以让由锥形聚光线描述的任何样本形态发生,我们从单个银纳米粒子中重建宽角的折射模式。除了已知的高对称结构动机外,我们还检索了以前无法接触到的不完美的形状和巨石。我们的结果打开了通往单一纳米粒子和最终超快速纳米动态的3D电影的真正3D结构确定的新路径。

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月1日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员