利用快电子探测分子与生物分子体系电子跃迁的空间特征

电子能量损失谱正巩固其作为探测物质（包括分子）电子（及振动）激发的有力工具的地位。该技术在扫描透射电子显微镜中进行，基于薄样品中快电子的非弹性散射。近来引入了新电子光学构型，为分析出射电子轨道角动量的单一分量开辟道路，这些分量传递了关于所研究激发空间特征的额外信息：因此提出了针对金属纳米结构的创新双色散谱学实验。我们在此提议将此项技术拓展至探测分子与超分子体系，设计新型实验：利用最先进量子化学方法在避免分子损伤的构型下描述电子束存在时的分子体系，我们表明散射电子获得了诱导分子跃迁势的不同方位角分量。对尺寸递增体系进行的数值模拟指出，所构想的新技术可开启探测分子跃迁多极分量乃至手性的可能，在诸如偶极禁戒跃迁等棘手情形下超越通常的光学谱学，且具极高空间分辨率。