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Accès ouvert déclaré 2026 article

Uncertainty-aware machine learning for core-loss background subtraction in EELS

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1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : nl. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Quantitative electron energy-loss spectroscopy (EELS) critically depends on accurate background subtraction, yet standard approaches rely on deterministic parametric fits and provide no statistically rigorous uncertainty estimates. This limitation is particularly severe in the core-loss regime, where the background must be extrapolated into the ionisation-edge window, hindering reliable and automated analyses. Here, we introduce a physics-informed, uncertainty-aware machine learning framework that reformulates core-loss background subtraction as a statistically controlled inference problem with explicit uncertainty propagation. The method combines Monte Carlo replica generation based on empirically determined covariance matrices with neural network ensembles trained on the pre-edge region, and enforces physically consistent extrapolation via an effective-exponent constraint at the edge onset. This approach yields pixel- and energy-resolved background probability distributions, enabling direct propagation of uncertainty to derived spectroscopic observables. Closure tests on synthetic spectral images demonstrate faithful background reconstruction and well-calibrated uncertainty estimates, including in extrapolation regions. Applied to core-loss EELS spectral images of twisted CrSBr, the framework reveals nanoscale, stacking-correlated modulations of Cr L 2,3 white-line intensities that significantly exceed propagated uncertainties. More broadly, this work provides an automation-ready pathway for quantitative, uncertainty-aware core-loss EELS analysis across diverse materials systems.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Uncertainty-aware machine learning for core-loss background subtraction in EELS
Date Crossref
26/05/2026
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Delft University of Technology Kavli Institute of Nanoscience pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • National Institute for Subatomic Physics pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Vrije Universiteit Amsterdam Department of Physics and Astronomy pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Nikhef Theory Group pays non établi dans la notice
    Institution

Kavli Institute of Nanoscience — Delft University of Technology, National Institute for Subatomic Physics et Department of Physics and Astronomy — Vrije Universiteit Amsterdam, avec 1 autre affiliation.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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