可调谐低能电子物质波源的相干特性
量子物理
2018-01-17 v2
摘要
各种量子实验和应用中的一个普遍挑战是开发合适的相干粒子源。特别是，近期在显微术、干涉测量、计量学、退相干测量以及基于芯片的应用方面的进展，依赖于强度高、可调谐、相干的自由低能电子物质波源。在大多数情况下，电子从金属纳米尖端场致发射，其半径和朝向对电极的几何形状决定了场分布和发射电压。更高的发射通常与速度更快、德布罗意波长更短的电子相关联，这要求在物质波衍射或干涉测量后进行更大的图样放大。一种众所周知的、由两个对电极组成的装置可以避免这一问题，该装置允许独立设置束流强度和速度。然而，需要测试这种源在电子加速和减速后是否仍能保持其相干特性。在此，我们使用单原子尖端电子场发射器，在双棱镜干涉仪中研究了当粒子速度和波长在发射后发生变化时束流的相干性。通过维恩滤波器测量和对比度相关分析，我们证明，在特定粒子波长下，源的强度可提高至33倍，而不会改变电子束的横向和纵向相干性。此外，测得单原子尖端发射器的能量宽度为377 meV，对应的纵向相干长度为82 nm。该设计在干涉测量、显微术和传感器技术中具有潜在应用。
引用
@article{arxiv.1705.10383,
title = {Coherent properties of a tunable low energy electron matter wave source},
author = {Andreas Pooch and Michael Seidling and Nicole Kerker and Robin Röpke and Alexander Rembold and Wei-Tse Chang and Ing-Shouh Hwang and Alexander Stibor},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.10383},
year = {2018}
}