部分量子相干性、超短电子脉冲统计以及基于金属化光纤的表面等离激元增强纳米尖发射体
原子物理
2021-01-26 v1 应用物理
光学
摘要
本学位论文涵盖两个相关的研究项目。第一个课题的发起以观测超短自由电子脉冲中的量子简并性为最终目标。这构成了一项针对该问题的透彻理论分析,涉及部分量子相干性和源的自旋极化,并基于物质波时间衍射现象的 path-integral 处理。随后,报道了一项开创性实验的结果,该实验将被一种利用电子的 Hanbury Brown-Twiss 型自由费米子反聚束决定性检验所取代。在此实验中,利用双探测器符合探测技术研究发射电子的统计分布。所使用的电子发射体是超快光发射钨纳米尖针源,已知其可产生大的空间相干长度。发射统计被发现为亚泊松分布。第二个项目涉及提出并全面表征一种基于金属化光纤锥的新型激光驱动电子纳米尖发射体,其中发现其发射机制由表面等离激元共振激发辅助,正如在此类源设计之前所预测的那样。研究表明,金涂覆的光纤纳米尖可利用低功率连续波激光以及调谐至或接近系统表面等离激元共振激发波长的飞秒脉冲激光发射电子。最后一章提出了一种基于自旋霍尔效应的自旋极化电子光发射体的方案,其中利用了此种光纤纳米尖源。
引用
@article{arxiv.2101.09953,
title = {Partial Quantum Coherence, Ultrashort Electron Pulse Statistics, and a Plasmon-Enhanced Nanotip Emitter Based on Metallized Optical Fibers},
author = {Sam Keramati},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.09953},
year = {2021}
}
备注
Doctoral Dissertation, December 2019, Department of Physics and Astronomy, University of Nebraska-Lincoln, USA