涡旋电子斜掠光栅的通过过程
量子物理
2022-04-20 v1
摘要
我们研究了在非傍轴 regime 下，具有电四极矩的整形电子波包以倾斜方式通过导电光栅所产生的 Smith-Purcell 辐射。非对称波包的展宽诱导了对辐射场的四极修正。尽管非傍轴修正保持很小，但在电子与光栅相互作用期间会被动态增强，而光栅长度超过了波包的瑞利长度。为了简化可能测量此类效应的实验装置，我们研究了这些效应对倾斜角的依赖关系，即波包平均速度与光栅表面之间的夹角。存在一个最小角度，使得多极展开在光栅表面始终有效。在此 regime 下，对 Smith-Purcell 辐射的四极贡献可成为主导贡献，这代表了一种经典类点电子所不可能具有的新颖量子效应。因此，通过比较单电子 regime 下光栅不同取向时的辐射，可在实验上观测到波包形状（涡旋结构或非球形形状）的影响。
引用
@article{arxiv.2112.12696,
title = {The passage of a vortex electron over an inclined grating},
author = {A. Pupasov-Maksimov and D. Karlovets},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.12696},
year = {2022}
}