論文の概要: Complete Excitation of Discrete Quantum Systems by Single Free Electrons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.10095v1
- Date: Mon, 21 Feb 2022 10:22:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-24 08:22:42.496941
- Title: Complete Excitation of Discrete Quantum Systems by Single Free Electrons
- Title（参考訳）: 単一自由電子による離散量子系の完全励起
- Authors: F. Javier Garc\'ia de Abajo, Eduardo J. C. Dias, and Valerio Di Giulio
- Abstract要約: 達成可能な最大励起確率は100%$であり、これは結合強度と遷移対称性に関する特定の条件を必要とする。
我々の研究は、局所的な励起を制御し、そのような制御の境界を規定する自由電子の可能性を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We reveal a wealth of nonlinear and recoil effects in the interaction between
individual low-energy electrons and samples comprising a discrete number of
states. Adopting a quantum theoretical description of combined free-electron
and two-level systems, we find a maximum achievable excitation probability of
$100\%$, which requires specific conditions relating to the coupling strength
and the transition symmetry, as we illustrate through calculations for dipolar
and quadrupolar modes. Strong recoil effects are observed when the kinetic
energy of the probe lies close to the transition threshold, although the
associated probability remains independent of the electron wave function even
when fully accounting for nonlinear interactions with arbitrarily complex
multilevel samples. Our work reveals the potential of free electrons to control
localized excitations and delineates the boundaries of such control.
- Abstract（参考訳）: 個々の低エネルギー電子と離散状態を含む試料との相互作用において、非線形および反動効果が豊富なことを明らかにする。
自由電子系と2準位系の量子理論的な記述を用い、双極子モードと四極子モードの計算により示すように、結合強度と遷移対称性に関する特定の条件を必要とする最大到達可能な励起確率は100\%$である。
プローブの運動エネルギーが遷移しきい値に近くなると強い反動効果が観測されるが、関連する確率は、任意の複雑な多レベル試料との非線形相互作用を完全に考慮しても電子波関数とは独立に保たれる。
我々の研究は、局所的な励起を制御し、そのような制御の境界を規定する自由電子の可能性を明らかにする。
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