Changes

              
    

          
          
        
        

            
f
1
{
f
1
{
            
2
  "author": "Kang, S. J.",
2
  "author": "Kang, S. J.",
            
3
  "author_email": "",
3
  "author_email": "",
            
4
  "creator_user_id": "17755db4-395a-4b3b-ac09-e8e3484ca700",
4
  "creator_user_id": "17755db4-395a-4b3b-ac09-e8e3484ca700",
            
5
  "doi": "10.35097/1605",
5
  "doi": "10.35097/1605",
            
6
  "doi_date_published": "2023",
6
  "doi_date_published": "2023",
            
7
  "doi_publisher": "",
7
  "doi_publisher": "",
            
8
  "doi_status": "True",
8
  "doi_status": "True",
            
9
  "extra_authors": [
9
  "extra_authors": [
            
10
    {
10
    {
            
11
      "extra_author": "Wang, D.",
11
      "extra_author": "Wang, D.",
            
12
      "orcid": ""
12
      "orcid": ""
            
13
    },
13
    },
            
14
    {
14
    {
            
15
      "extra_author": "Caron, A.",
15
      "extra_author": "Caron, A.",
            
16
      "orcid": ""
16
      "orcid": ""
            
17
    },
17
    },
            
18
    {
18
    {
            
19
      "extra_author": "Minnert, C.",
19
      "extra_author": "Minnert, C.",
            
20
      "orcid": ""
20
      "orcid": ""
            
21
    },
21
    },
            
22
    {
22
    {
            
23
      "extra_author": "Durst, K.",
23
      "extra_author": "Durst, K.",
            
24
      "orcid": ""
24
      "orcid": ""
            
25
    },
25
    },
            
26
    {
26
    {
            
27
      "extra_author": "K\u00fcbel, C.",
27
      "extra_author": "K\u00fcbel, C.",
            
28
      "orcid": ""
28
      "orcid": ""
            
29
    },
29
    },
            
30
    {
30
    {
            
31
      "extra_author": "Mu, X.",
31
      "extra_author": "Mu, X.",
            
32
      "orcid": ""
32
      "orcid": ""
            
33
    }
33
    }
            
34
  ],
34
  ],
            
35
  "groups": [],
35
  "groups": [],
            
36
  "id": "17fa338a-81fa-4c69-bd53-0b2159a01dca",
36
  "id": "17fa338a-81fa-4c69-bd53-0b2159a01dca",
            
37
  "isopen": false,
37
  "isopen": false,
            
38
  "license_id": "CC BY 4.0 Attribution",
38
  "license_id": "CC BY 4.0 Attribution",
            
39
  "license_title": "CC BY 4.0 Attribution",
39
  "license_title": "CC BY 4.0 Attribution",
            
40
  "metadata_created": "2023-08-04T08:51:05.214142",
40
  "metadata_created": "2023-08-04T08:51:05.214142",
            
t
41
  "metadata_modified": "2023-08-04T08:52:11.599416",
t
41
  "metadata_modified": "2023-08-04T08:53:45.501168",
            
42
  "name": "rdr-doi-10-35097-1605",
42
  "name": "rdr-doi-10-35097-1605",
            
43
  "notes": "Abstract: For decades, scanning/transmission electron 
43
  "notes": "Abstract: For decades, scanning/transmission electron 
            
44
microscopy (S/TEM) techniques have been employed to analyze shear 
44
microscopy (S/TEM) techniques have been employed to analyze shear 
            
45
bands in metallic glasses and understand their formation in order to 
45
bands in metallic glasses and understand their formation in order to 
            
46
improve the mechanical properties of metallic glasses. However, due to 
46
improve the mechanical properties of metallic glasses. However, due to 
            
47
a lack of direct information in reciprocal space, conventional S/TEM 
47
a lack of direct information in reciprocal space, conventional S/TEM 
            
48
cannot characterize the local strain and atomic structure of amorphous 
48
cannot characterize the local strain and atomic structure of amorphous 
            
49
materials, which are key to describe the deformation of glasses. For 
49
materials, which are key to describe the deformation of glasses. For 
            
50
this work, we applied 4-dimensional STEM to map and directly correlate 
50
this work, we applied 4-dimensional STEM to map and directly correlate 
            
51
the local strain and the atomic structure at the nanometer scale in 
51
the local strain and the atomic structure at the nanometer scale in 
            
52
deformed metallic glasses. We observe residual strain fields with 
52
deformed metallic glasses. We observe residual strain fields with 
            
53
quadrupolar symmetry concentrated at dilated Eshelby inclusions. The 
53
quadrupolar symmetry concentrated at dilated Eshelby inclusions. The 
            
54
strain fields percolate in a vortex-like manner building up the shear 
54
strain fields percolate in a vortex-like manner building up the shear 
            
55
band. This provides a new understanding of the formation of shear 
55
band. This provides a new understanding of the formation of shear 
            
56
bands in metallic glass.\r\nTechnicalRemarks: The data format is DM4 
56
bands in metallic glass.\r\nTechnicalRemarks: The data format is DM4 
            
57
(Gatan Microscopy Suite Software) and processed by lab-written Matlab 
57
(Gatan Microscopy Suite Software) and processed by lab-written Matlab 
            
58
code. 4D-STEM measurements were conducted using a Themis Z 
58
code. 4D-STEM measurements were conducted using a Themis Z 
            
59
double-corrected TEM (Thermofisher Scientific) operated at 300 kV in 
59
double-corrected TEM (Thermofisher Scientific) operated at 300 kV in 
            
60
microprobe STEM mode with spot size 6 and a semi-convergence angle of 
60
microprobe STEM mode with spot size 6 and a semi-convergence angle of 
            
61
0.26 mrad giving rise to a diffraction-limited probe size of ~5 nm. 
61
0.26 mrad giving rise to a diffraction-limited probe size of ~5 nm. 
            
62
4D-STEM records local 2D diffraction patterns over a 2D array of probe 
62
4D-STEM records local 2D diffraction patterns over a 2D array of probe 
            
63
positions by stepwise scanning of the probe. The method is called 
63
positions by stepwise scanning of the probe. The method is called 
            
64
4D-STEM referring to its typical 4D dataset (2D diffraction pattern on 
64
4D-STEM referring to its typical 4D dataset (2D diffraction pattern on 
            
65
a 2D array of the sample). We used a OneView camera (Gatan Inc.) with 
65
a 2D array of the sample). We used a OneView camera (Gatan Inc.) with 
            
66
a camera length of 1.15 m to record the diffraction patterns. This 
66
a camera length of 1.15 m to record the diffraction patterns. This 
            
67
camera length was chosen to capture the first diffuse diffraction ring 
67
camera length was chosen to capture the first diffuse diffraction ring 
            
68
with a sufficient diameter on the camera to enhance the sensitivity 
68
with a sufficient diameter on the camera to enhance the sensitivity 
            
69
for measuring distortions. The 2nd diffuse diffraction ring was also 
69
for measuring distortions. The 2nd diffuse diffraction ring was also 
            
70
included. This preserves the capability for PDF analysis. 4D-STEM maps 
70
included. This preserves the capability for PDF analysis. 4D-STEM maps 
            
71
were acquired with a step size of 5.8 nm and a frame size of 
71
were acquired with a step size of 5.8 nm and a frame size of 
            
72
900\u00d7500 pixels for the Fe85.2Si0.5B9.5P4Cu0.8 metallic glass 
72
900\u00d7500 pixels for the Fe85.2Si0.5B9.5P4Cu0.8 metallic glass 
            
73
ribbon and a step size of 9.7 nm and a frame size of 350\u00d7270 
73
ribbon and a step size of 9.7 nm and a frame size of 350\u00d7270 
            
74
pixels for the Zr46Cu38Al8Ag8 bulk metallic glass with an exposure 
74
pixels for the Zr46Cu38Al8Ag8 bulk metallic glass with an exposure 
            
75
time of 3.3 ms per frame (frame rate of ~300 f/s). \r\nThe diffraction 
75
time of 3.3 ms per frame (frame rate of ~300 f/s). \r\nThe diffraction 
            
76
pattern of a typical amorphous material shows a diffuse ring pattern 
76
pattern of a typical amorphous material shows a diffuse ring pattern 
            
77
(Figure 1a). As described in previous works [23-24, 27], the local 
77
(Figure 1a). As described in previous works [23-24, 27], the local 
            
78
stress in the metallic glass induces a structural anisotropy, which 
78
stress in the metallic glass induces a structural anisotropy, which 
            
79
results in an elliptic distortion of the diffraction ring leading to a 
79
results in an elliptic distortion of the diffraction ring leading to a 
            
80
deviation from the ideal circle as illustrated in Figure 1b (the 
80
deviation from the ideal circle as illustrated in Figure 1b (the 
            
81
diffraction pattern was artificially elongated for easy presentation). 
81
diffraction pattern was artificially elongated for easy presentation). 
            
82
Therefore, the strain can be mapped by determining the ellipticity of 
82
Therefore, the strain can be mapped by determining the ellipticity of 
            
83
the diffraction ring in each local diffraction pattern of the 4D-STEM 
83
the diffraction ring in each local diffraction pattern of the 4D-STEM 
            
84
dataset. Different from high-resolution (HR)TEM-based strain mapping 
84
dataset. Different from high-resolution (HR)TEM-based strain mapping 
            
85
methods such as geometric phase analysis (GPA), which analyzes real 
85
methods such as geometric phase analysis (GPA), which analyzes real 
            
86
space atomic lattice displacements [49], the strain measurement used 
86
space atomic lattice displacements [49], the strain measurement used 
            
87
here analyzes the diffraction ring in the 4D-STEM data. It thus 
87
here analyzes the diffraction ring in the 4D-STEM data. It thus 
            
88
enables the capability to measure strain for amorphous materials and a 
88
enables the capability to measure strain for amorphous materials and a 
            
89
large field of view (up to micrometers).",
89
large field of view (up to micrometers).",
            
90
  "num_resources": 0,
90
  "num_resources": 0,
            
91
  "num_tags": 5,
91
  "num_tags": 5,
            
92
  "orcid": "0000-0002-5096-5965",
92
  "orcid": "0000-0002-5096-5965",
            
93
  "organization": {
93
  "organization": {
            
94
    "approval_status": "approved",
94
    "approval_status": "approved",
            
95
    "created": "2023-01-12T13:30:23.238233",
95
    "created": "2023-01-12T13:30:23.238233",
            
96
    "description": "RADAR (Research Data Repository) is a 
96
    "description": "RADAR (Research Data Repository) is a 
            
97
cross-disciplinary repository for archiving and publishing research 
97
cross-disciplinary repository for archiving and publishing research 
            
98
data from completed scientific studies and projects. The focus is on 
98
data from completed scientific studies and projects. The focus is on 
            
99
research data from subjects that do not yet have their own 
99
research data from subjects that do not yet have their own 
            
100
discipline-specific infrastructures for research data management. ",
100
discipline-specific infrastructures for research data management. ",
            
101
    "id": "013c89a9-383c-4200-8baa-0f78bf1d91f9",
101
    "id": "013c89a9-383c-4200-8baa-0f78bf1d91f9",
            
102
    "image_url": "radar-logo.svg",
102
    "image_url": "radar-logo.svg",
            
103
    "is_organization": true,
103
    "is_organization": true,
            
104
    "name": "radar",
104
    "name": "radar",
            
105
    "state": "active",
105
    "state": "active",
            
106
    "title": "RADAR",
106
    "title": "RADAR",
            
107
    "type": "organization"
107
    "type": "organization"
            
108
  },
108
  },
            
109
  "owner_org": "013c89a9-383c-4200-8baa-0f78bf1d91f9",
109
  "owner_org": "013c89a9-383c-4200-8baa-0f78bf1d91f9",
            
110
  "private": false,
110
  "private": false,
            
111
  "production_year": "2022",
111
  "production_year": "2022",
            
112
  "publication_year": "2023",
112
  "publication_year": "2023",
            
113
  "publishers": [
113
  "publishers": [
            
114
    {
114
    {
            
115
      "publisher": "Karlsruhe Institute of Technology"
115
      "publisher": "Karlsruhe Institute of Technology"
            
116
    }
116
    }
            
117
  ],
117
  ],
            
118
  "relationships_as_object": [],
118
  "relationships_as_object": [],
            
119
  "relationships_as_subject": [],
119
  "relationships_as_subject": [],
            
120
  "repository_name": "RADAR (Research Data Repository)",
120
  "repository_name": "RADAR (Research Data Repository)",
            
121
  "resources": [],
121
  "resources": [],
            
122
  "services_used_list": "",
122
  "services_used_list": "",
            
123
  "source_metadata_created": "2023",
123
  "source_metadata_created": "2023",
            
124
  "source_metadata_modified": "",
124
  "source_metadata_modified": "",
            
125
  "state": "active",
125
  "state": "active",
            
126
  "subject_areas": [
126
  "subject_areas": [
            
127
    {
127
    {
            
128
      "subject_area_additional": "",
128
      "subject_area_additional": "",
            
129
      "subject_area_name": "Engineering"
129
      "subject_area_name": "Engineering"
            
130
    }
130
    }
            
131
  ],
131
  ],
            
132
  "tags": [
132
  "tags": [
            
133
    {
133
    {
            
134
      "display_name": "4D-STEM",
134
      "display_name": "4D-STEM",
            
135
      "id": "d6824ab1-cd8e-4829-a046-eb12c2aa36cd",
135
      "id": "d6824ab1-cd8e-4829-a046-eb12c2aa36cd",
            
136
      "name": "4D-STEM",
136
      "name": "4D-STEM",
            
137
      "state": "active",
137
      "state": "active",
            
138
      "vocabulary_id": null
138
      "vocabulary_id": null
            
139
    },
139
    },
            
140
    {
140
    {
            
141
      "display_name": "Eshelby inclusion",
141
      "display_name": "Eshelby inclusion",
            
142
      "id": "6ef00761-3874-48a2-8032-e69497cd193d",
142
      "id": "6ef00761-3874-48a2-8032-e69497cd193d",
            
143
      "name": "Eshelby inclusion",
143
      "name": "Eshelby inclusion",
            
144
      "state": "active",
144
      "state": "active",
            
145
      "vocabulary_id": null
145
      "vocabulary_id": null
            
146
    },
146
    },
            
147
    {
147
    {
            
148
      "display_name": "Metallic glass",
148
      "display_name": "Metallic glass",
            
149
      "id": "5dadd09b-dd4d-433c-9241-1fc9f42f084a",
149
      "id": "5dadd09b-dd4d-433c-9241-1fc9f42f084a",
            
150
      "name": "Metallic glass",
150
      "name": "Metallic glass",
            
151
      "state": "active",
151
      "state": "active",
            
152
      "vocabulary_id": null
152
      "vocabulary_id": null
            
153
    },
153
    },
            
154
    {
154
    {
            
155
      "display_name": "Shear band",
155
      "display_name": "Shear band",
            
156
      "id": "39a227cf-2a2e-432e-911e-2249dd469fdc",
156
      "id": "39a227cf-2a2e-432e-911e-2249dd469fdc",
            
157
      "name": "Shear band",
157
      "name": "Shear band",
            
158
      "state": "active",
158
      "state": "active",
            
159
      "vocabulary_id": null
159
      "vocabulary_id": null
            
160
    },
160
    },
            
161
    {
161
    {
            
162
      "display_name": "Strain field",
162
      "display_name": "Strain field",
            
163
      "id": "d990c682-da6e-4ce9-a52f-208178e943d3",
163
      "id": "d990c682-da6e-4ce9-a52f-208178e943d3",
            
164
      "name": "Strain field",
164
      "name": "Strain field",
            
165
      "state": "active",
165
      "state": "active",
            
166
      "vocabulary_id": null
166
      "vocabulary_id": null
            
167
    }
167
    }
            
168
  ],
168
  ],
            
169
  "title": "Direct observation of quadrupolar strain fields 
169
  "title": "Direct observation of quadrupolar strain fields 
            
170
surrounding eshelby inclusions in metallic glasses",
170
surrounding eshelby inclusions in metallic glasses",
            
171
  "type": "vdataset",
171
  "type": "vdataset",
            
172
  "url": "https://doi.org/10.35097/1605"
172
  "url": "https://doi.org/10.35097/1605"
            
173
}
173
}