电子照射下石墨的超快电子动力学
材料科学
2026-05-14 v1
摘要
电子照射是材料表征和修改的关键技术，但入射电子与介质材料之间的基本相互作用仍在探索中。本文利用第一性原理模拟研究电子在外部电子照射下的动力学行为。我们量化了关键可观测量（包括动能损失、次级电子发射和背散射电子）在经典点电荷描述与量子波包描述之间的差异。在约 400 eV 的入射能量处，我们发现背散射电子产率在经典点电荷与量子波包描述之间存在显著差异，而在入射能量超过 600 eV 时，量子效应逐渐减弱。这些差异凸显了在特定入射能量范围内的电子照射现象中量子效应的关键性。我们的结果为在动能能级范围内选择合适的入射电子描述提供了明确指导，确定了隔离量子背散射的实验窗口，并为 2D 材料在纳米加工和高分辨率电子束技术中实现理性设计提供了可能。
引用
@article{arxiv.2605.12854,
title = {Ultrafast electron dynamics of electron-irradiated graphene},
author = {Yifan Yao and Andre Schleife},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.12854},
year = {2026}
}