論文の概要: A new electromagnetic lensing principle using the Aharonov-Bohm effect
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.09980v1
- Date: Fri, 20 Jan 2023 16:39:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-25 13:45:56.080009
- Title: A new electromagnetic lensing principle using the Aharonov-Bohm effect
- Title（参考訳）: Aharonov-Bohm効果を用いた新しい電磁レンズの原理
- Authors: Makoto Tokoro Schreiber, Cathal Cassidy, Menour Saidani, Matthias Wolf
- Abstract要約: 電磁レンズは凸焦点レンズとしてしか機能せず、常に正の球面収差係数を持つ。
本稿では、磁気ベクトルポテンシャルを用いた新しい電磁レンズの概念を理論的および実験的に実証する。
この磁気ベクトル電位レンズは、その焦点長と反対極性の球面収差係数で凸あるいは凹面に調整可能な電磁レンズ化を可能にする。
- 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: Round electromagnetic lenses used in conventional electron microscopes have
fundamental limitations in that they can only act as convex focusing lenses and
always have positive spherical aberration coefficients. These limitations
severely restrict the optical design possibilities for transmission electron
microscopes. Due to the lack of divergent lenses, beam crossovers must be
formed and apertures used to filter out the strongly aberrated high-angle rays.
The limitations of existing electromagnetic lenses are fundamental to the
physics of focusing with magnetic fields. Here, we demonstrate both
theoretically and experimentally a new electromagnetic lensing concept using
the magnetic vector potential -- in a region free of classical electromagnetic
fields, via the Aharonov-Bohm effect. This magnetic vector potential lens
allows for electromagnetic lensing which can be tuned to be convex or concave
with a spherical aberration coefficient of opposite polarity to its focal
length. Overall, this new lens combines the advantages of traditional
electromagnetic and electrostatic lenses and opens the possibility for new
optical designs for electron microscopes and other charged-particle systems.
More generally, these results demonstrate that the Aharonov-Bohm effect can
further shape charged particle wavefronts beyond simple step-shifts if more
complicated topologies than a simple flux line are considered.
- Abstract（参考訳）: 従来の電子顕微鏡で用いられる丸い電磁レンズは、凸焦点レンズとしてのみ機能し、常に正の球面収差係数を持つという基本的な制限がある。
これらの制限は透過電子顕微鏡の光学設計可能性を大幅に制限した。
発散レンズがないため、ビームクロスオーバーが形成され、高角度の強い光線をフィルターするために開口部が使用される必要がある。
既存の電磁レンズの限界は磁場に焦点を合わせる物理学の基礎となっている。
ここでは、Aharonov-Bohm効果を介して古典的な電磁場のない領域において、磁気ベクトルポテンシャルを用いた新しい電磁レンズの概念を理論的および実験的に実証する。
この磁気ベクトル電位レンズは、その焦点長と反対極性の球面収差係数で凸あるいは凹面に調整可能な電磁レンズ化を可能にする。
全体的に、この新しいレンズは従来の電磁および静電レンズの利点を結合し、電子顕微鏡やその他の荷電粒子系のための新しい光学設計の可能性を開く。
より一般に、これらの結果は、単純なフラックス線よりも複雑な位相を考慮すれば、荷電粒子波面が単純なステップシフトを超えてさらに形成できることを示している。
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