亚相对论性掠射电子与介观样品的量子相互作用
光学
2023-03-15 v1 量子物理
摘要
相对论性电子与纳米尺寸样品相互作用时，由于超短相互作用时间，经历非常轻微的波包畸变和可忽略的动量反冲。因此，将快电子建模为经典点电荷可提供极高精度的能量损失谱理论预测。本文我们研究几 keV 的纳米尺寸电子束与微米尺寸样品的掠射相互作用，该 regime 下由于显著的波函数展宽和动量反冲，经典描述通常失效。为应对这些效应，我们使用宏观量子电动力学解析推导了考虑反冲的电子能量损失概率的广义表达式。研究表明，随着相互作用长度增加和/或电子动能降低，相互作用的量子特征变得极强。此外，在较高能量损失和较大撞击参数处发现了相对较大的能量损失概率值，这是一种显著的量子效应，在经典上因运动点电荷所产生的场的倏逝分布而被禁止。
引用
@article{arxiv.2211.07448,
title = {Quantum interaction of sub-relativistic aloof electrons with mesoscopic samples},
author = {Alessandro Ciattoni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.07448},
year = {2023}
}