电子-原子无穷弹射中many-body与 QED效应

电子能量损失光谱（EELS）中对材料进行元素组成和电子结构分析，是通过原子内层壳电离实现的。这一过程是局部化的，可近似为从自由原子散射的电子束。我们在量子电动力学（QED）框架下，以扰动方法计算无穷弹射的微分截面。入射电子与原子之间的相互作用可分解为高能电子项和原子跃迁电流。跃迁电流的矩阵元在松弛 Dirac 哈特福克方法中计算。我们分析由核心空洞产生的原子轨道松弛所引发的关联效应。这些效应在量子 many-body 系统中尤为重要，对 EELS 谱中电离阈值附近微分截面的形状具有显著影响。除连续态外，我们还计算了 $\mathrm{DyScO_3}$ 的离散激发谱，采用晶体场多重态理论。计算得到的谱图与实验 EELS 数据表现出非常好的一致性。