高能电子的凯皮扎-戴拉克效应相干 regime
量子物理
2025-11-19 v1
摘要
电子物质波在由两束光束干涉形成的周期光结构中进行相干衍射。在这种所谓的凯皮扎-戴拉克效应中，电子动量由于光子通过刺激康普顿散射的吸收和发射而发生变化。迄今为止，该效应仅观察到低能电子，因为可见光的动量相对于高能电子的动量小，导致衍射角为 10^(-4) rad 或更小。我们报告了使用高能 (20 keV 和 30 keV) 电子（分别具有 9 pm 和 7 pm 的德布罗意波长）在扫描电子显微镜中观察凯皮扎-戴拉克效应。通过空间滤波器检测电子横向动量谱中的光子旁瓣，在收敛束衍射几何中实现。随着电子与光场之间的耦合强度增加，旁瓣 population 显示出在衍射阶之间具有相干、可逆振荡。该效应可作为各种类型的电子显微镜中的相干电子束分束器或相位板。
引用
@article{arxiv.2511.14508,
title = {Coherent regime of Kapitza-Dirac effect with electrons},
author = {Kamila Moriová and Petr Koutenský and Neli Laštovičková Streshkova and Marius Constantin Chirita Mihaila and Zbyněk Šobáň and Jaromír Kopeček and Andreas Schertel and Martin Kozák},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.14508},
year = {2025}
}
备注
v1: preprint; licence: CC BY 4.0. Data necessary for replication of results are available in the Zenodo repository at https://doi.org/10.5281/zenodo.17614645