論文の概要: Auger photoemission as a laser-like coherent cathode
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.12133v1
- Date: Mon, 20 May 2024 15:52:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-21 12:25:40.588249
- Title: Auger photoemission as a laser-like coherent cathode
- Title（参考訳）: レーザー状コヒーレント陰極としてのオージェ光電子放出
- Authors: Yushan Zeng, Bin Zhang, Kecheng Cao, Xiao-jing Liu, Yiming Pan,
- Abstract要約: 明るくコヒーレントな電子源は、電子顕微鏡、レーザー加速器、自由電子レーザーなど様々な応用の基礎となることが期待されている。
コールドフィールドや光電子放出のような現在の陰極は、異なる陰極材料、幾何学的構成、レーザー励起プロファイルを持つ高品質な電子ビームを生成することができる。
我々の研究は、オーガー光カソードの実験的実現とナノファブリケーションの洞察を提供し、相関したコヒーレントソースに関連する量子技術の進歩における重要なニーズに対処する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.46939901828468
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In pursuit of quantum advancements across disciplines, a bright and coherent electron source is expected to be a cornerstone of diverse applications including electron microscopy, laser accelerators, and free electron lasers. Current cathodes, such as cold field and photoemission, can generate high-quality electron beams with different cathode materials, geometric configurations, and laser excitation profiles, but their maintenance of both quantum coherence and high beam brightness suffers from the space-charge repulsion of many electrons. Here, we propose a new mechanism to provide collective emission of coherent electrons based on Auger photoemission. Our approach leverages a photon-induced four-level Auger process that necessitates a combination of photoemission and Auger recombination. The Auger electrons, energized through a recycling process of photoelectrons, emit collectively into the vacuum as secondary electrons. We compare coherent and incoherent Auger photoemission, identifying that the working condition of the coherent photoemission requires population inversion, akin to the four-level laser system. Our work provides insights for experimental realization and nanofabrication of Auger photocathodes, addressing a critical need in advancing quantum technologies relating to correlated coherent sources.
- Abstract（参考訳）: 分野にわたる量子の進歩を追求する中で、明るくコヒーレントな電子源は、電子顕微鏡、レーザー加速器、自由電子レーザーなどの様々な応用の基盤となることが期待されている。
コールドフィールドや光電子放出のような現在の陰極は、様々な陰極材料、幾何学的構成、レーザー励起プロファイルを持つ高品質な電子ビームを生成することができるが、その量子コヒーレンスと高ビーム輝度の維持は多くの電子の空間電荷の反発に悩まされる。
本稿では,オージェ光電子放出に基づくコヒーレント電子の集合放出機構を提案する。
本手法は光電子放出とオージェ再結合の組合せを必要とする光子誘起の4レベルオージェプロセスを利用する。
オーガー電子は光電子のリサイクルプロセスを通じてエネルギー化され、二次電子として真空に集合的に放出される。
我々は、コヒーレントおよび非コヒーレントオーガー光電子放出を比較し、コヒーレント光電子放出の動作条件が4レベルレーザーシステムと同様の集団反転を必要とすることを確認した。
我々の研究は、オーガー光カソードの実験的実現とナノファブリケーションの洞察を提供し、相関したコヒーレントソースに関連する量子技術の進歩における重要なニーズに対処する。
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