論文の概要: Coulomb-correlated electron number states in a transmission electron
microscope beam
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.12300v2
- Date: Wed, 26 Apr 2023 16:59:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-27 18:16:20.382205
- Title: Coulomb-correlated electron number states in a transmission electron
microscope beam
- Title（参考訳）: 透過型電子顕微鏡ビームにおけるクーロン関連電子数状態
- Authors: Rudolf Haindl, Armin Feist, Till Domr\"ose, Marcel M\"oller, John H.
Gaida, Sergey V. Yalunin, and Claus Ropers
- Abstract要約: イベントベースの電子分光法は、各レーザーパルスによって放出される電子アンサンブルの空間的およびスペクトル的特徴を与える。
加速による粒子間エネルギー交換から生じる固有エネルギーと運動量相関を同定する。
我々は、主に横クーロン偏向に起因する電界制御可能な電子反バンキングを観察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We demonstrate the generation of Coulomb-correlated pair, triple and
quadruple states of free electrons by femtosecond photoemission from a
nanoscale field emitter inside a transmission electron microscope. Event-based
electron spectroscopy allows a spatial and spectral characterization of the
electron ensemble emitted by each laser pulse. We identify distinctive energy
and momentum correlations arising from acceleration-enhanced interparticle
energy exchange, revealing strong few-body Coulomb interactions at an energy
scale of about two electronvolts. State-sorted beam caustics show a discrete
increase in virtual source size and longitudinal source shift for few-electron
states, associated with transverse momentum correlations. We observe
field-controllable electron antibunching, attributed primarily to transverse
Coulomb deflection. The pronounced spatial and spectral characteristics of
these electron number states allow filtering schemes that control the
statistical distribution of the pulse charge. In this way, the fraction of
specific few-electron states can be actively suppressed or enhanced,
facilitating the preparation of highly non-Poissonian electron beams for
microscopy and lithography, including future heralding schemes and correlated
multi-electron probing.
- Abstract（参考訳）: 透過電子顕微鏡内におけるナノスケール電界エミッタからのフェムト秒光電子放出による自由電子のクーロン相関対、三重状態および四重状態の生成を実証した。
イベントベースの電子分光法は、各レーザーパルスによって放出される電子アンサンブルの空間的およびスペクトル的特徴付けを可能にする。
加速による粒子間エネルギー交換から生じる固有エネルギーと運動量相関を同定し、約2電子ボルトのエネルギースケールで強い数体クーロン相互作用を明らかにする。
状態分類ビーム因果関係は、数電子状態における仮想ソースサイズと縦方向のソースシフトの離散的な増加を示す。
我々は、主に横クーロン偏向に起因する電界制御可能な電子反束を観察する。
これらの電子数状態の顕著な空間的およびスペクトル的特性は、パルス電荷の統計分布を制御するフィルタリングスキームを許容する。
このようにして、特定の少数電子状態の分画を積極的に抑制または増強することができ、顕微鏡やリソグラフィのための非常に非ポアソニアン電子ビームの調製が容易になる。
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