透射电子显微镜中动力学散射的矩阵本征结构分析：Bloch波与多片层公式的对比

我们研究了用于模拟透射电子显微镜中材料内散射过程的矩阵公式的本征结构。动力学散射对于描述电子波与所研究材料之间的相互作用至关重要。与通过散射矩阵定义透射函数的Bloch波公式不同，传统的多片层方法由于电子波与传播函数的纠缠而缺乏纯透射函数。为解决这一问题，我们将多片层方法重新表述为矩阵框架，称之为透射矩阵。这使得我们能够直接将其与由Bloch波导出的散射矩阵在本征结构方面进行比较。通过理论分析，我们证明了当本征值角度相差$2\pi n$（$n$为整数）的模时，两者的本征向量通过二维傅里叶矩阵相关联。我们通过数值计算验证了我们的发现，并展示了本征结构在估计平均内势中的应用。