薛定谔电子与光学光栅的相互作用：逆史密斯-珀塞尔效应的量子力学研究
量子物理
2016-12-21 v1
摘要
低自惯性的慢速电子与物质和光的相互作用方式不同于其相对论性对应物：它们容易被反冲、反射，也会被光学光栅和纳米结构衍射。因此，它们也能被更好地操控成所需形状。例如，在存在外部电磁辐射的情况下，它们在与加速光栅的相互作用中会相当快地聚束，这一现象在超辐射相干光源的开发中可能很有用。在此，我利用本文介绍的一个量子力学自洽数值工具箱，研究了低能量下脉冲电子波包与脉冲光和光学光栅相互作用的时空行为。将展示电子脉冲在与光栅近场的相互作用中被非常快地加速，这要求满足同步条件。为防止电子被横向偏转离开光栅，对称的双光栅构型是必要的。研究发现，即使在这种构型下，由于电子与光栅间隙内驻波光的相互作用而产生的衍射，也是导致散焦的一个来源。此外，电子脉冲的纵向展宽因多次电子-光子散射的发生而直接影响电子波包的最终形状。这些研究为设计更高效的电子驱动光子源和加速器铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1610.02576,
title = {Schroedinger electrons interacting with optical gratings: quantum mechanical study of the inverse Smith Purcell effect},
author = {Nahid Talebi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.02576},
year = {2016}
}
备注
8 Figures, 20 pages