Atomic precision materials engineering

2024

Automated image acquisition and analysis of graphene and hexagonal boron nitride from pristine to highly defective and amorphous structures

Propst, D., Joudi, W., Längle, M., Madsen, J., Kofler, C., Mayer, B. M., Lamprecht, D., Mangler, C., Filipovic, L., Susi, T. & Kotakoski, J., 6 Nov. 2024, in: Scientific Reports. 14, 1, 10 S., 26939.

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Open Access

GPAW: An open Python package for electronic structure calculations

Mortensen, J. J., Larsen, A. H., Kuisma, M., Ivanov, A. V., Taghizadeh, A., Peterson, A., Haldar, A., Dohn, A. O., Schäfer, C., Jónsson, E. Ö., Hermes, E. D., Nilsson, F. A., Kastlunger, G., Levi, G., Jónsson, H., Häkkinen, H., Fojt, J., Kangsabanik, J., Sødequist, J., Lehtomäki, J., &27 mehrHeske, J., Enkovaara, J., Winther, K. T., Dulak, M., Melander, M. M., Ovesen, M., Louhivuori, M., Walter, M., Gjerding, M., Lopez-Acevedo, O., Erhart, P., Warmbier, R., Würdemann, R., Kaappa, S., Latini, S., Boland, T. M., Bligaard, T., Skovhus, T., Susi, T., Maxson, T., Rossi, T., Chen, X., Schmerwitz, Y. L. A., Schiøtz, J., Olsen, T., Jacobsen, K. W. & Thygesen, K. S., 7 März 2024, in: Journal of Chemical Physics. 160, 9, 41 S., 092503.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

Single atoms and metal nanoclusters anchored to graphene vacancies

Trentino, A., Zagler, G., Längle, M., Madsen, J., Susi, T., Mangler, C., Åhlgren, E. H., Mustonen, K. & Kotakoski, J., Sept. 2024, in: Micron. 184, 7 S., 103667.

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Open Access

2023

Challenges for Scaling Up Electron-Beam Manipulation of Graphene Impurities

Postl, A., Kozyrau, E., Madsen, J. & Susi, T., 22 Juli 2023, in: Microscopy and Microanalysis. 29, Suppl. 1, S. 1370-1371 2 S.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Meeting Abstract/Conference Paper › Peer Reviewed

Open Access

Combined electronic excitation and knock-on damage in monolayer MoS₂

Speckmann, C., Lang, J., Madsen, J., Ahmadpour Monazam, M. R., Zagler, G., Leuthner, G. T., McEvoy, N., Mangler, C., Susi, T. & Kotakoski, J., 1 März 2023, in: Physical Review B. 107, 9, 7 S., 094112.

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Open Access

Computationally Efficient Handling of Partially Coherent Electron Sources in (S)TEM Image Simulations via Matrix Diagonalization

Li, Z., Rose, H., Madsen, J., Biskupek, J., Susi, T. & Kaiser, U., Feb. 2023, in: Microscopy and Microanalysis. 29, 1, S. 364–373 10 S.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

Creation of Single Vacancies in hBN with Electron Irradiation

Bui, T. A., Leuthner, G. T., Madsen, J., Monazam, M. R. A., Chirita, A. I., Postl, A., Mangler, C., Kotakoski, J. & Susi, T., 27 Sept. 2023, in: Small. 19, 39, 9 S., 2301926 .

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Open Access

Deep reinforcement learning for data-driven adaptive scanning in ptychography

Schloz, M., Müller, J., Pekin, T. C., Van den Broek, W., Madsen, J., Susi, T. & Koch, C. T., 30 Mai 2023, in: Scientific Reports. 13, 1, 10 S., 8732.

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Open Access

Direct Positioning of Point Defects in 3D Materials Using STEM

Hudak, B. M., Markevich, A., Susi, T., Lupini, A. R. & Stroud, R. M., 22 Juli 2023, in: Microscopy and Microanalysis. 29, Suppl. 1, S. 1365 1 S.

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Open Access

Linear indium atom chains at graphene edges

Elibol, K., Susi, T., Mangler, C., Eder, D., Meyer, J. C., Kotakoski, J., Hobbs, R. G., van Aken, P. A. & Bayer, B. C., 25 Jan. 2023, in: npj 2D Materials and Applications. 7, 1, 8 S., 2.

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Open Access

2022

Accurate Computational Prediction of Core-Electron Binding Energies in Carbon-Based Materials: A Machine-Learning Model Combining Density-Functional Theory and GW

Golze, D., Hirvensalo, M., Hernandez-Leon, P., Aarva, A., Etula, J., Susi, T., Rinke, P., Laurila, T. & Caro, M. A., 26 Juli 2022, in: Chemistry of Materials. 34, 14, S. 6240-6254 15 S.

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Open Access

Beam-driven dynamics of aluminium dopants in graphene

Zagler, G., Stecher, M., Trentino, A., Kraft, F., Su, C., Postl, A., Längle, M., Pesenhofer, C., Mangler, C., Ahlgren, E. H., Markevich, A., Zettl, A., Kotakoski, J., Susi, T. & Mustonen, K., 1 Juli 2022, in: 2D Materials. 9, 3, 9 S., 035009.

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Open Access

Deep learning for electron and scanning probe microscopy: From materials design to atomic fabrication

Kalinin, S., Ziatdinov, M., Spurgeon, S. R., Ophus, C., Stach, E. A., Susi, T., Agar, J. & Randall, J., Sept. 2022, in: MRS Bulletin. 47, 9, S. 931-939 9 S.

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Graphene Lattices with Embedded Transition-Metal Atoms and Tunable Magnetic Anisotropy Energy: Implications for Spintronic Devices

Langer, R., Mustonen, K., Markevich, A., Otyepka, M., Susi, T. & Blonski, P., 28 Jan. 2022, in: ACS Applied Nano Materials. 5, 1, S. 1562–1573 12 S.

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Identifying and manipulating single atoms with scanning transmission electron microscopy

Susi, T., 14 Nov. 2022, in: Chemical Communications. 58, 88, S. 12274-12285 12 S.

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Open Access

Indirect measurement of the carbon adatom migration barrier on graphene

Postl, A., Hilgert, P. P. P., Markevich, A., Madsen, J., Mustonen, K., Kotakoski, J. & Susi, T., 30 Aug. 2022, in: Carbon. 196, S. 596-601 6 S.

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Open Access

Ion-Induced Surface Charge Dynamics in Freestanding Monolayers of Graphene and MoS₂ Probed by the Emission of Electrons

Niggas, A., Schwestka, J., Balzer, K., Weichselbaum, D., Schlünzen, N., Heller, R., Creutzburg, S., Inani, H., Tripathi, M., Speckmann, C., McEvoy, N., Susi, T., Kotakoski, J., Gan, Z., George, A., Turchanin, A., Bonitz, M., Aumayr, F. & Wilhelm, R. A., 19 Aug. 2022, in: Physical Review Letters. 129, 8, 9 S., 086802.

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Three-dimensional ab initio description of vibration-assisted electron knock-on displacements in graphene

Chirita, A., Markevich, A., Tripathi, M., Pike, N. A., Verstraete, M. J., Kotakoski, J. & Susi, T., 13 Juni 2022, in: Physical Review B. 105, 23, 6 S., 235419.

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Open Access

Toward Exotic Layered Materials: 2D Cuprous Iodide

Mustonen, K., Hofer, C., Kotrusz, P., Markevich, A., Hulman, M., Mangler, C., Susi, T., Pennycook, T. J., Hricovini, K., Richter, C., Meyer, J. C., Kotakoski, J. & Skakalova, V., 3 März 2022, in: Advanced Materials. 34, 9, 9 S., 2106922.

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Open Access

Two-step implantation of gold into graphene

Trentino, A., Mizohata, K., Zagler, G., Längle, M., Mustonen, K., Susi, T., Kotakoski, J. & Åhlgren, E. H., Apr. 2022, in: 2D Materials. 9, 2, 7 S., 025011.

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Open Access

2021

ab initio description of bonding for transmission electron microscopy

Madsen, J., Pennycook, T. J. & Susi, T., Dez. 2021, in: Ultramicroscopy. 231, 11 S., 113253.

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Open Access

Atomic-Level Structural Engineering of Graphene on a Mesoscopic Scale

Trentino, A., Madsen, J., Mittelberger, A., Mangler, C., Susi, T., Mustonen, K. & Kotakoski, J., 23 Juni 2021, in: Nano Letters. 21, 12, S. 5179-5185 7 S.

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Open Access

Catalytic graphitization of single-crystal diamond

Tulić, S., Waitz, T., Čaplovičová, M., Habler, G., Vretenár, V., Susi, T. & Skákalová, V., 15 Nov. 2021, in: Carbon. 185, S. 300-313 14 S.

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Open Access

Chemistry at graphene edges in the electron microscope

Leuthner, G. T., Susi, T., Mangler, C., Meyer, J. C. & Kotakoski, J., 29 Apr. 2021, in: 2D Materials. 8, 3, 8 S., 035023.

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Open Access

Interferometric 4D-STEM for Lattice Distortion and Interlayer Spacing Measurements of Bilayer and Trilayer 2D Materials

Zachman, M. J., Madsen, J., Zhang, X., Ajayan, P. M., Susi, T. & Chi, M., 15 Juli 2021, in: Small. 17, 28, 10 S., 2100388.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

Mechanism of Electron-Beam Manipulation of Single-Dopant Atoms in Silicon

Markevich, A., Hudak, B. M., Madsen, J., Song, J., Snijders, P. C., Lupini, A. R. & Susi, T., 19 Juli 2021, in: Journal of Physical Chemistry C. 125, 29, S. 16041–16048 8 S.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

Step-By-Step Atomic Insights into Structural Reordering from 2D to 3D MoS₂

Inani, H., Shin, D. H., Madsen, J., Jeong, H. J., Kwon, M. H., McEvoy, N., Susi, T., Mangler, C., Lee, S. W., Mustonen, K. & Kotakoski, J., 24 März 2021, in: Advanced Functional Materials. 31, 13, 9 S., 2008395.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

Temperature-dependent displacement cross section of graphene and its impurities: measuring the carbon adatom migration barrier

Postl, A., Madsen, J., Hilgert, P. P. P., Schreiber, M. T., Kotakoski, J. & Susi, T., 30 Juli 2021, in: Microscopy and Microanalysis. 27, S1, S. 3340 1 S.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Meeting Abstract/Conference Paper › Peer Reviewed

Open Access

The abTEM code: Transmission electron microscopy from first principles

Madsen, J. & Susi, T., 24 März 2021, in: Open Research Europe. 1, 24.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

2020

abTEM: ab Initio Transmission Electron Microscopy Image Simulation

Madsen, J. & Susi, T., Aug. 2020, in: Microscopy and Microanalysis. 26, S2, S. 448-450 3 S.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Meeting Abstract/Conference Paper

Tailoring Electronic and Magnetic Properties of Graphene by Phosphorus Doping

Langer, R., Błoński, P., Hofer, C., Lazar, P., Mustonen, K., Meyer, J. C., Susi, T. & Otyepka, M., 29 Juli 2020, in: ACS Applied Materials and Interfaces. 12, 30, S. 34074-34085 12 S.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

2019

Automated Real-time Analysis of Atomic-resolution STEM Images

Madsen, J., Postl, A. & Susi, T., 1 Aug. 2019, in: Microscopy and Microanalysis. 25, S2, S. 166-167 2 S.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Meeting Abstract/Conference Paper › Peer Reviewed

Direct imaging of light-element impurities in graphene reveals triple-coordinated oxygen

Hofer, C., Skákalová, V., Görlich, T., Tripathi, M., Mittelberger, A., Mangler, C., Monazam, M. R. A., Susi, T., Kotakoski, J. & Meyer, J. C., 8 Okt. 2019, in: Nature Communications. 10, 1, 8 S., 4570.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

Efficient first principles simulation of electron scattering factors for transmission electron microscopy

Susi, T., Madsen, J., Ludacka, U., Mortensen, J. J., Pennycook, T. J., Lee, Z., Kotakoski, J., Kaiser, U. & Meyer, J. C., 1 Feb. 2019, in: Ultramicroscopy. 197, S. 16-22 7 S.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

Electron-Beam Manipulation of Lattice Impurities in Graphene and Single-Walled Carbon Nanotubes

Susi, T., Tripathi, M., Mustonen, K., Markevich, A., Mangler, C., Su, C., Li, J., Idrobo, J. C., Meyer, J. & Kotakoski, J., 1 Aug. 2019, in: Microscopy and Microanalysis. 25, S2, S. 938-939 2 S.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Meeting Abstract/Conference Paper › Peer Reviewed

Electron-Beam Manipulation of Silicon Impurities in Single-Walled Carbon Nanotubes

Mustonen, K., Markevich, A., Tripathi, M., Inani, H., Ding, E. X., Hussain, A., Mangler, C., Kauppinen, E. I., Kotakoski, J. & Susi, T., 27 Dez. 2019, in: Advanced Functional Materials. 29, 52, 7 S., 1901327.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

Engineering single-atom dynamics with electron irradiation

Su, C., Tripathi, M., Yan, Q. B., Wang, Z., Zhang, Z., Hofer, C., Wang, H., Basile, L., Su, G., Dong, M., Meyer, J. C., Kotakoski, J., Kong, J., Idrobo, J. C., Susi, T. & Li, J., 17 Mai 2019, in: Science Advances. 5, 5, 11 S., 2252.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

Influence of temperature on the displacement threshold energy in graphene

Chirita Mihaila, A. I., Susi, T. & Kotakoski, J., 10 Sept. 2019, in: Scientific Reports. 9, 1, 7 S., 12981.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

Microwave Energy Drives “On–Off–On” Spin-Switch Behavior in Nitrogen-Doped Graphene

Zoppellaro, G., Bakandritsos, A., Tuček, J., Błoński, P., Susi, T., Lazar, P., Bad'ura, Z., Steklý, T., Opletalová, A., Otyepka, M. & Zbořil, R., 13 Sept. 2019, in: Advanced Materials. 31, 37, 9 S., 1902587.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

Quantifying Elastic and Inelastic Electron Irradiation Damage in Transmission Electron Microscopy of 2D Materials

Susi, T., Lehnert, T., Kaiser, U., Meyer, J. & Kotakoski, J., 5 Aug. 2019, in: Microscopy and Microanalysis. 25, S2, S. 454-455 2 S.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Meeting Abstract/Conference Paper › Peer Reviewed

Quantifying transmission electron microscopy irradiation effects using two-dimensional materials

Susi, T., Meyer, J. C. & Kotakoski, J., Juni 2019, in: Nature Reviews Physics. 1, 6, S. 397-405 9 S.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Review › Peer Reviewed

Open Access

Silicon Substitution in Nanotubes and Graphene via Intermittent Vacancies

Inani, H., Mustonen, K., Markevich, A., Ding, E-X., Tripathi, M., Hussain, A., Mangler, C., Kauppinen, E. I., Susi, T. & Kotakoski, J., 23 Mai 2019, in: Journal of Physical Chemistry C. 123, 20, S. 13136-13140 5 S.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

2018

Atomic-Scale Deformations at the Interface of a Mixed-Dimensional van der Waals Heterostructure

Mustonen, K., Hussain, A., Hofer, C., Reza Ahmadpour Monazam, M., Mirzayev, R., Elibol, K., Laiho, P., Mangler, C., Jiang, H., Susi, T., Kauppinen, E. I., Kotakoski, J. & Meyer, J. C., 28 Aug. 2018, in: ACS Nano. 12, 8, S. 8512–8519 8 S.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

Atomic-Scale in Situ Observations of Crystallization and Restructuring Processes in Two-Dimensional MoS2 Films

Bayer, B. C., Kaindl, R., Reza Ahmadpour Monazam, M., Susi, T., Kotakoski, J., Gupta, T., Eder, D., Waldhauser, W. & Meyer, J. C., 28 Aug. 2018, in: ACS Nano. 12, 8, S. 8758–8769 12 S.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

Electron-Beam Manipulation of Silicon Dopants in Graphene

Tripathi, M., Mittelberger, A., Pike, N., Mangler, C., Meyer, J. C., Verstraete, M., Kotakoski, J. & Susi, T., Aug. 2018, in: Nano Letters. 18, 8, S. 5319–5323 5 S.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

Intrinsic core level photoemission of suspended monolayer graphene

Susi, T., Scardamaglia, M., Mustonen, K., Tripathi, M., Mittelberger, A., Al-Hada, M., Amati, M., Sezen, H., Zeller, P., Larsen, A. H., Mangler, C., Meyer, J. C., Gregoratti, L., Bittencourt, C. & Kotakoski, J., 23 Juli 2018, in: Physical Review Materials. 2, 7, 6 S., 074005.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

Open Access

Zigzag sp₂ Carbon Chains Passing through an sp₃ Framework: A Driving Force toward Room-Temperature Ferromagnetic Graphene

Tuček, J., Holá, K., Zoppellaro, G., Bloński, P., Langer, R., Medved, M., Susi, T., Otyepka, M. & Zbořil, R., 5 Dez. 2018, in: ACS Nano. 12, 12, S. 12847–12859 13 S.

Veröffentlichungen: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Peer Reviewed

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