利用球差校正器实现电子π/2涡旋模转换器的实验
应用物理
2022-03-03 v2 光学
量子物理
摘要
在光光学中，具有轨道角动量(OAM)的光束可通过适当调谐的双柱透镜装置产生，亦称π/2模转换器。由于商用透射电子显微镜(TEM)中不存在柱透镜，无法直接将该概念移植到电子显微镜的束流中。一种可行的替代方案是利用现成的四极透镜形式的电子光学元件。在2012年的原理验证实验中，已表明单个四极透镜结合希尔伯特相位板可产生空间受限的瞬态涡旋模。此处，通过重新利用像差校正TEM中的CEOS DCOR探针校正器，使其以双四极透镜模拟双柱透镜的方式工作，实现了光学π/2模转换器的类比。为验证输出束流中OAM的存在，使用叉形位错光栅作为OAM分析器。使用磁四极场而非例如预制叉形位错光栅来产生携带OAM的电子束，可将束流亮度提升近一个数量级，并提供无杂散旁带的可切换高模纯度涡旋束。
引用
@article{arxiv.2103.10899,
title = {Experimental Realisation of a \pi/2 Vortex Mode Converter for Electrons Using a Spherical Aberration Corrector},
author = {T. Schachinger and P. Hartel and P. -H. Lu and S. Löffler and M. Obermair and M. Dries and D. Gerthsen and R. E. Dunin-Borkowski and P. Schattschneider},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.10899},
year = {2022}
}