一种相对论性Kramers-Kronig分析算法的设计与应用
材料科学
2018-11-20 v1 应用物理
摘要
扫描透射电子显微镜(STEM)中的低损耗电子能量损失谱(EELS)探测价电子密度及相关的光电特性，如带隙能量和其他能带结构跃迁。所测光谱可在介电理论框架下表述，与光学光谱和第一性原理模拟相比较。此外，基于同名关系的逆算法Kramers-Kronig分析(KKA)可用于提取复介电函数(CDF)。然而，该框架中传统上未考虑的杂散贡献通常会影响低损耗EELS，改变谱形并妨碍介电信息的正确测量与提取。相对论性KKA算法能够考虑体相和表面辐射损耗对低损耗EELS的贡献，从而揭示正确的介电性质。利用合成的低损耗EELS模型，我们对该算法的朴素实现提出了一些改进，拓展了其应用范围。通过正则化并应用关于修正项形状和光滑性的先验知识，提高了算法的鲁棒性。此外，我们高效的数值积分方法可在合理时间内处理高光谱数据集。利用这些能力，我们展示了多条谱线的同步相对论性KKA处理如何共享信息以产生改进的结果。
引用
@article{arxiv.1811.07575,
title = {Design and Application of a Relativistic Kramers-Kronig Analysis Algorithm},
author = {Alberto Eljarrat and Christoph T. Koch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.07575},
year = {2018}
}
备注
11 pages, 7 figures