材料微观结构

解锁材料电子结构的奥秘：ARPESGUI ARPESGUI 是一款基于 MATLAB 的图形用户界面 (GUI) 软件，专为分析软 X 射线角分辨光电子能谱 (SX-ARPES) 实验数据而设计。它能够直接探究材料的电子能带结构，为研究人员提供强大的分析工具。 与瑞士光源 (SLS) 的 ADRESS 光束线数据格式兼容，并可扩展至其他格式。 主要功能： ARPESGUI 主菜单： 导航至所有分析功能的中央枢纽。 布里渊区导航： 定义晶体几何形状，确定实空间和倒易空间中的晶胞和布里渊区，并通过指定晶面来确定穿过堆叠层的二维布里渊区。 动量分布曲线 (MDC) 分析： 提取能带色散，并执行费米速度、有效质量和自能分析。 能量分布曲线 (EDC) 分析： 研究能带结构和线型，并执行费米能级、能隙和谱函数分析。 图像处理： 对原始 ARPES 数据进行图像校正，包括倾斜校正、背景减法和数据插值等。 数据可视化： 以各种二维和三维格式显示 ARPES 数据，并导出高质量的图像用于出版物或演示文稿。 使用 ARPESGUI，研究人员能够深入了解材料的电子特性，推动凝聚态物理学、材料科学等领域的研究进展。

本研究利用VGG16卷积神经网络对微观结构图像进行特征提取，并结合M3C聚类算法实现无监督分类。 数据与方法: 本研究使用包含1925张图像的数据集，从中随机选取100张进行分析。 首先，利用预训练的VGG16网络提取图像特征，具体而言，使用第五个卷积层的输出，并进行平均池化以降低特征维度。 接着，使用M3C聚类算法对提取的特征进行聚类分析，确定最佳聚类数量。 最后，利用项目共识值识别高置信度和不明确的数据，用于后续半监督学习框架的训练。 数据共享: Python、R和Matlab之间的数据共享通过Excel文件实现。 所需软件包: Python: Keras, Numpy, Xlsxwriter, Xlrd, Sklearn, Seaborn, Matplotlib, copkmeans R: M3C, ConsensusClusterPlus Matlab: S4VM 代码使用: 将所有代码文件下载到同一文件夹，并在Python、R和Matlab中设置该文件夹为工作目录。 提供了一个包含预期输出结果的Excel文件，用于验证代码执行结果。

这款GUI被设计为用户友好的工具，综合多篇期刊论文，详述了MSAAF技术及其在微观结构表征中的应用。请将关于该软件的任何反馈直接发送给我，我将在后续修订中尽力解决。在评估材料的结构-特性关系时，常需要定义具有代表性的长度尺度或体积元素进行表征或模拟。MSAAF技术以各向同性和定向形式应用，定向形式用于评估微观结构长度尺度的方向依赖性。最近，定向形式已应用于合成微结构中不同面积分数、纵横比和排列的第二相颗粒。此外，还开发了矢量MSAAF技术，可用于任何二维微结构图像中的矢量分析。矢量MSAAF结果的视觉展示显示了长度尺度随矢量方向变化的情况。该MATLAB GUI脚本的目标是提供一种集成多尺度分析的工具。

超材料数学元材料系统实验系统用于测量超材料的透射和反射系数（S参数）。该系统包括用于测量的Keysight网络分析仪。由Arduino单元控制的修改后的CNC机床用于移动超材料，以便沿轴进行测量。该存储库详细介绍了系统的编程方面。入门部分将引导您进行首次测量。关于系统的部分将指导添加更多功能或调试所需的详细信息。您可以通过单击文件窗口右上角的“代码”，然后单击“下载Zip”来下载整个存储库。测量S参数使用网络分析仪GUI，首先连接您的电路板以进行S参数测量。执行S11参数的测量，使用网络分析仪GUI测试系统。通过程序“网络分析仪”，您可以执行简单的测量。为了执行测量，请启动程序“网络分析仪”，选择仪器并按“运行”。点击“电源” -> “射频电源” -> “打开”。您可以使用“扫描”更改采样点的数量，使用“频率”更改频率范围，选择“迹线”，然后按“迹线1”添加新的迹线。使用“测量”选择S11参数。现在，您应该可以看到您的数据了。请注意，单击“预设”也将

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