日本物質材料研究機構(NIMS)開發一項結合電子顯微鏡與機器學習之2次元原子層材料微細結構解析技術。透過此方法，研究團隊成功地對於作為次世代電子元件材料而備受矚目之二硫化鉬(MoS₂)單層膜的微結構進行高精度、廣範圍的評估。由於該技術可應用於多種複合材料的評估，預期將有助於材料設計。
MoS₂是由數個原子層構成的新型材料，具有優異的半導體特性，可望成為次世代電子元件的重要材料。其性能會受到奈米級微小旋轉(Twist)區域的存在與否，以及原子排列方向（極性）等微結構的影響。然而，既有技術難以在高精度且大範圍的條件下對這些微結構進行評估。
NIMS針對以實際半導體製程常用之生長方法製作的MoS₂單層薄膜，收集了2萬筆以上的繞射圖案，並進行機器學習分析。結合最新的掃描透射電子顯微鏡法(4D-STEM)，研究團隊成功在奈米級解析度下，將原本難以區分的結晶旋轉與極性予以可視化。今後NIMS將持續推動資料解析演算法的最佳化，擴大展開相關應用。