論文の概要: Twisted electron impact elastic cross sections of polyatomic molecules: All active electron multicentered approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.19801v2
- Date: Wed, 11 Sep 2024 11:47:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-12 20:32:18.216952
- Title: Twisted electron impact elastic cross sections of polyatomic molecules: All active electron multicentered approach
- Title（参考訳）: 多原子分子のツイスト電子衝突弾性断面積:全活性電子マルチセンターアプローチ
- Authors: Raul Sheldon Pinto, Rakesh Choubisa,
- Abstract要約: 平面およびツイスト電子ビーム(ベッセルビーム)衝突による多原子分子の絶対弾性差分および積分(Total)断面積を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: The absolute elastic differential and Integral (total) cross-sections of polyatomic molecules by plane and twisted electron beam (Bessel Beam) impact are presented with $CO_2$ and $N_2O$ as examples. The cross sections are computed theoretically in the First Born Approximation(FBA). The target molecules are modeled using multicentered wavefunctions with Gaussian Type Orbitals(GTOs) and optimized through Density Functional Theory. The electron density obtained as a function of spatial coordinates is used to calculate the elastic form factor while considering the active role of all electrons in the molecule. Coulomb direct potentials are used for the interactions of the incident beam with all electrons and nuclei. An orientation averaging of the differential cross-section is performed to mimic experimental situations. The Young's interference effects due to the nuclei are considered. The cross sections are calculated at intermediate energies ranging from 300eV to 1keV. The proposed methodology can certainly be applied to any polyatomic molecule. The interactions of Bessel beams (Twisted Electron Beam) with topological charges $m_l$ = 1, 2, and 3 are analyzed. The average over impact parameters of the differential cross-sections representing the beam's interaction with a large number of molecules is also studied and presented. Finally, the Integral elastic cross-section (ICS) of the molecules by plane wave and twisted beams is calculated and presented.
- Abstract（参考訳）: 平面およびツイスト電子ビーム(ベッセルビーム)衝突による多原子分子の絶対弾性差分と積分(トータル)断面積は、例えば$CO_2$と$N_2O$で表される。
クロスセクションは理論上、FBA(First Born Approximation)で計算される。
対象分子は、ガウス型軌道(GTO)を持つ多中心波動関数を用いてモデル化され、密度汎関数理論によって最適化される。
空間座標の関数として得られる電子密度は、分子内の全ての電子の活性な役割を考慮しつつ弾性的なフォームファクターを計算するために用いられる。
クーロン直接ポテンシャルは、入射ビームと全ての電子と核との相互作用に使用される。
実験状況を模倣するために、差動断面の配向平均化を行う。
核によるヤングの干渉効果が考慮されている。
断面は300eVから1keVまでの中間エネルギーで計算される。
提案手法はどんな多原子分子にも確実に適用できる。
ベッセルビーム(ツイスト電子ビーム)と位相電荷$m_l$ = 1, 2, 3の相互作用を解析した。
また、ビームと多数の分子との相互作用を表す差分断断面積の平均オーバーインパクトパラメータについて検討し、提示した。
最後に、平面波とツイストビームによる分子の積分弾性断面積(ICS)を算出し、提示する。
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