Electron spectra for twisted electron collisions
Electron spectra for twisted electron collisions
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扭曲电子碰撞的电子能谱
DOI：
10.1088/1361-6455/ac41b1
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Harris, A L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Plumadore, A;Harris, A L
电离碰撞在许多物理现象中具有重要的影响，导致电离的机制并不普遍。双微分截面（DDCSs）通常用于识别电离机制，因为它们表现出区分近碰撞和放牧碰撞的特征。在角DDCS中，尖峰表示电离是由近距离的二元碰撞引起的，而宽角分布则表示掠射碰撞。在DDCS能谱中，通过二元碰撞喷射出的电子在动量守恒预测的能量处产生峰值。对于平面波抛射体，这些关于电离过程的见解是公认的。然而，最近雕刻粒子波包的发展重新打开了这些新粒子波形式的电离如何发生的问题。我们提出了电子涡旋抛射体中氢原子（e, 2e）电离的理论ddcs。结果表明，涡旋抛射体的电离机制与非涡旋抛射体相似，但抛射体动量的不确定性导致涡旋抛射体的形状和大小发生明显变化。具体来说，涡旋抛射体的角DDCS峰出现了展宽和劈裂，高能抛射电子的截面增大。
Ionization collisions have important consequences in many physical phenomena, and the mechanism that leads to ionization is not universal. Double differential cross sections (DDCSs) are often used to identify ionization mechanisms because they exhibit features that distinguish close collisions from grazing collisions. In the angular DDCS, a sharp peak indicates ionization through a close binary collision, while a broad angular distribution points to a grazing collision. In the DDCS energy spectrum, electrons ejected through a binary encounter collision result in a peak at an energy predicted from momentum conservation. These insights into ionization processes are well-established for plane wave projectiles. However, the recent development of sculpted particle wave packets reopens the question of how ionization occurs for these new particle wave forms. We present theoretical DDCSs for (e, 2e) ionization of atomic hydrogen for electron vortex projectiles. Our results predict that the ionization mechanism for vortex projectiles is similar to that of non-vortex projectiles, but that the projectile's momentum uncertainty causes noticeable changes to the shape and magnitude of the vortex DDCSs. Specifically, there is a broadening and splitting of the angular DDCS peak for vortex projectiles, and an increase in the cross section for high energy ejected electrons.
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