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弹性电子散射近轴区域中的磁效应

材料科学 2016-11-23 v1

摘要

基于近期一项声称电子涡旋可用于透射电子显微镜弹性散射实验中纳米尺度磁性成像的研究[Phys. Rev. Lett. 116, 127203 (2016)],我们进行了一项全面的计算研究,以探究磁性固体中弹性电子散射近轴区域的磁效应。考虑了来自电子涡旋束、自旋极化电子束以及具有相位像差的电子束在穿过铁磁性FePt或反铁磁性LaMnAsO时的磁相互作用。通过比较衍射平面上具有相反角动量或像差的束流在一个圆盘上的强度,获得磁信号。最强的磁信号来自具有大轨道角动量的涡旋束,其中对于1010\hbar轨道角动量,显示出高于10310^{-3}的相对磁信号,这意味着在实验装置中已产生的更大轨道角动量下,可以预期百分之一的相对信号。所有结果表明,低加速电压和小会聚角的束流产生更强的磁信号,这对于实现高空间分辨率成像的可能性而言,不幸地带来了问题。尽管如此,在原子分辨率条件下,展示了10410^{-4}量级的相对磁信号,这对应于比先前工作提高了一个数量级。

关键词

引用

@article{arxiv.1607.01230,
  title  = {Magnetic Effects in the Paraxial Regime of Elastic Electron Scattering},
  author = {Alexander Edström and Axel Lubk and Ján Rusz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1607.01230},
  year   = {2016}
}