Yongqiang Wang, Zhe Fan, Constantinos Hatzoglou, Karren L. More, Baptiste Gault, Jonathan D. Poplawsky, Xing Wang, Hongbin Bei, François Vurpillot, Wei Guo, Yanwen Zhang, Ke Jin, Brian T. Sneed, Di Chen, William J. Weber, Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement [Lyon] (LGL-TPE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon), Groupe de physique des matériaux (GPM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), Department of Biology, Northern Arizona University [Flagstaff], Service d'étude en Géographie économique Fondamentale et Appliquée (SEGEFA), Université de Liège, Clemson University, Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH, Max-Planck-Gesellschaft, Oak Ridge National Laboratory [Oak Ridge] (ORNL), UT-Battelle, LLC, Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Los Alamos National Laboratory (LANL), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Quantifying chemical compositions around nanovoids is a fundamental task for research and development of various materials. Atom probe tomography (APT) and scanning transmission electron microscopy (STEM) are currently the most suitable tools because of their ability to probe materials at the nanoscale. Both techniques have limitations, particularly APT, because of insufficient understanding of void imaging. Here, we employ a correlative APT and STEM approach to investigate the APT imaging process and reveal that voids can lead to either an increase or a decrease in local atomic densities in the APT reconstruction. Simulated APT experiments demonstrate the local density variations near voids are controlled by the unique ring structures as voids open and the different evaporation fields of the surrounding atoms. We provide a general approach for quantifying chemical segregations near voids within an APT dataset, in which the composition can be directly determined with a higher accuracy than STEM-based techniques., Atom probe tomography can image chemical composition at the nanoscale, but our understanding of how it images voids, or empty spaces, is still lacking. Here, the authors combine atom probe tomography, scanning transmission electron microscopy, and field-evaporation theory to show how voids are imaged and subsequently measured.