論文の概要: Tennis-racket instability of twisted electrons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.05089v1
• Date: Mon, 06 Apr 2026 18:42:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-08 17:42:09.445615
• Title: Tennis-racket instability of twisted electrons
• Title（参考訳）: ねじれ電子のテニスラケット不安定性
• Authors: S. S. Baturin,
• Abstract要約: 弱非線形磁気エントランスエッジは、軌道擬似スピンダイナミクスの不安定性を誘導する。 現実的なウェーブパケットのルイス・エルマコフ呼吸は、別のメカニズムを発生しない。
• 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 that a weak nonlinear magnetic entrance edge induces a tennis-racket (Dzhanibekov) instability in the shell-resolved orbital pseudospin dynamics of twisted electrons propagating in a nominally uniform solenoidal field. Starting from a Maxwell-consistent thin-edge extension of the entrance field, we derive an effective fixed-shell Hamiltonian in which linear Schwinger pseudospin precession acquires an anisotropic quadratic correction. In the symmetric aligned limit, an exact linear eigenstate (a Laguerre-Gaussian vortex state) becomes a hyperbolic fixed point of the large-shell dynamics, producing recurrent reversals of the mean pseudospin projection. These reversals appear in real space as repeated conversions of the transverse profile between Laguerre-Gaussian vortex and Hermite-Gaussian multi-lobed states. The unavoidable Lewis-Ermakov breathing of realistic wave packets does not generate a separate mechanism; it naturally modulates the nonlinear strength and sets the growth time scale. Microscope-scale estimates show that the required regime is accessible with standard octupole correctors in a transmission electron microscope.
• Abstract（参考訳）: 弱非線形磁気エントランスエッジは、一様ソレノイド場に伝播するツイスト電子の殻分解軌道擬似スピンダイナミクスにおいて、テニスラケット(ジハニベコフ)不安定性を誘導することを示した。 Maxwell-Consistent thin-edge extension of the entrance field(英語版)から、線形シュウィンガー擬スピン述語が異方性二次補正を得る実効的な固定殻ハミルトニアン(英語版)を導出する。 対称整列極限において、正則線型固有状態(ラゲール・ガウス渦状態)は、大殻力学の双曲的固定点となり、平均擬スピン射影の繰り返し逆転を生み出す。 これらの反転は、ラゲール・ガウシアン渦とエルミート・ガウシアン多座状態の間の逆プロファイルの繰り返し変換として実空間に現れる。 現実的なウェーブパケットのルイス・エルマコフ呼吸は、自然に非線形強度を変調し、成長時間スケールを設定するという、別個のメカニズムを生じさせない。 顕微鏡スケール推定では、必要な状態は透過型電子顕微鏡において標準オクタポール補正器でアクセス可能であることが示されている。

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