論文の概要: Fast electrons interacting with chiral matter: mirror symmetry breaking
of quantum decoherence and lateral momentum transfer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.03490v1
- Date: Thu, 7 Apr 2022 15:06:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-17 23:57:07.358529
- Title: Fast electrons interacting with chiral matter: mirror symmetry breaking
of quantum decoherence and lateral momentum transfer
- Title（参考訳）: キラル物質と相互作用する高速電子:量子デコヒーレンスと横運動量移動のミラー対称性の破れ
- Authors: Alessandro Ciattoni
- Abstract要約: 物質キラリティが散乱電子のミラー対称性を破ることを示す。
また、ミラー非対称性は電子の側方運動量の分布にも現れることを証明している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 91.3755431537592
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Photons experience mirror asymmetry of macroscopic chiral media, as in
circular dichroism and polarization rotation, since left and right handed
circular polarizations differently couple with matter handedness. Conversely,
free relativistic electrons with vanishing orbital angular momentum have no
handedness so the question arises whether they could sense chirality of
geometrically symmetric macroscopic samples. In this Letter, we show that
matter chirality breaks mirror symmetry of the scattered electrons quantum
decoherence, even when the incident electron wave function and the sample shape
have a common reflection symmetry plane. This is physically possible since the
wave function transverse smearing triggers electron sensitivity to the spatial
asymmetry of the electromagnetic interaction with the sample, as results from
our non-perturbative analysis of the scattered electron reduced density matrix,
in the framework of macroscopic quantum electrodynamics. Furthermore, we prove
that mirror asymmetry also shows up in the distribution of the electron lateral
momentum, orthogonal to the geometric symmetry plane, whose non-vanishing mean
value reveals that the electron experiences a lateral mechanical interaction
entirely produced by matter chirality.
- Abstract（参考訳）: 光子は、円二色性や偏光回転のように、マクロなキラル媒質のミラー非対称性を経験する。
逆に、軌道角運動量が消滅する自由相対論的電子は利き手を持たないので、幾何学的に対称なマクロサンプルのキラリティーを感知できるかどうかという疑問が生じる。
本報告では、入射電子波動関数と試料形状が共通の反射対称性平面を持つ場合でも、物質キラリティーは散乱電子の量子デコヒーレンスのミラー対称性を破ることを示す。
散乱電子還元密度行列の非摂動解析の結果,波動関数の逆スミアリングが試料との電磁相互作用の空間的非対称性に対する電子感受性を誘導するので,これは物理的に可能である。
さらに、ミラー非対称性は、電子の側方運動量の分布にも現れることを証明し、その非消滅平均値は電子が物質キラリティによって完全に生じる横方向の力学的相互作用を経験していることを明らかにする。
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