动力学相干衍射成像：晶体材料应变研究新篇章

背景：晶体材料的微观性能与其内部应变场密切相关，可视化三维应变分布对理解材料性能、连接理论与应用至关重要。布拉格相干衍射成像（BCDI）是一种纳米级无损成像技术，但在研究微米级或更大晶体时，X射线的动力学衍射效应成为主要物理障碍。研究目的：针对传统BCDI方法依赖“运动学近似”、在处理大晶体时因动力学衍射效应产生严重伪影的问题，研究团队旨在开发一种新的重构算法，以精确分离真实物理应变与光学折射、多重散射等干扰。结论：通过将描述动力学衍射的Takagi-Taupin方程组嵌入重构模型，并利用自动微分技术进行优化，新算法在仿真和实验数据中均实现了更准确的大晶体内部三维应变重构。这项工作解决了大尺寸晶体纳米级应力重构的难题，为利用第四代同步辐射光源等下一代先进X射线源进行材料研究奠定了算法基础。