Elastic scattering of twisted electrons by atomic target: Going beyond the Born approximation
在完全相对论框架下研究了扭曲电子与中性原子的弹性散射。电子-原子相互作用被考虑在所有的订单，从而使我们能够探索高阶效应超越第一玻恩近似。为了说明这些影响，详细计算的总和微分截面以及散射电子的极化度。结合对第一玻恩近似以外效应的分析，讨论了入射扭曲电子的运动学参数对散射电子的角特性和极化特性的影响。
2018-06-02 physics.atom-ph
Twisted Electron Collisions Enhance the Production of Circular Rydberg States
Illinois State University（伊利诺伊州立大学）
扭曲电子碰撞通过转移轨道角动量增强环状瑞德堡态的产生，为量子模拟提供新途径。
2025-11-25 physics.atom-ph
Laser-assisted (e,2e) study with twisted electron beam on H-atom
该研究在一阶玻恩近似下建立理论模型，分析激光参数与涡旋电子束参数对氢原子激光辅助(e,2e)过程三重微分截面角分布的影响。
2023-08-26 physics.atom-ph
Dynamics of twisted electron impact ionization of CH4 and NH3 molecule
电子涡旋束（EVB，也称为扭曲电子束）相对于其传播方向具有内禀轨道角动量（OAM）。这种内在的OAM代表了一种新的自由度，为研究电子碰撞电离的动力学提供了新的见解。在本文中，我们提出，在第一玻恩近似（FBA），在共面非对称几何结构中的CH4和NH3分子靶的（e，2e）过程的三重微分截面（TDCS）的角分布。我们比较了不同OAM数m值的EVB与平面波的TDCS。在更现实的情况下，我们研究了宏观目标的平均TDCS，以探讨扭曲电子束的张角θp对TDCS的影响。此外，我们还提出了两个EVB相干叠加的TDCS。结果表明，扭曲的（e，2e）过程恢复的p型字符的分子轨道，这是缺乏在平面波TDCS给定的运动学。两束贝塞尔光束相干叠加的结果表明了TDCS对OAM数m的敏感性。
2023-03-06 physics.atom-ph
Twisted electron impact single ionization coincidence cross-sections for noble gas atoms
本文给出了稀有气体原子He（1s），Ne（2s和2p），Ar（3p）在平面波和扭曲电子碰撞下（e，2e）过程的三重微分截面（TDCS）的角分布。我们发展的理论形式主义的第一出生近似。本文比较了扭转电子束和平面波电子束在不同轨道角动量数$m$和张开角$θ_p$下的TDCS。此外，我们还研究了宏观原子靶的TDCS，探讨了扭曲电子束的张角$θ_p$对TDCS的影响。我们的结果表明，在二进制和反冲区的峰值移动的动量转移方向。结果还表明，对于较大的开度角，$p$型轨道的峰分裂成双峰结构，这是在给定运动学的平面波结果中没有观察到的。平均横截面的角分布显示TDCS对开度角的依赖性，这与平面波TDCS显著不同。
2021-10-29 physics.atom-ph
Radiative recombination of twisted electrons with hydrogen-like heavy ions: Linear polarization of emitted photons
我们提出了一个理论研究的扭曲贝塞尔电子与最初的氢类（最后氦类）重离子的辐射复合。在我们的研究中，我们特别关注在电子捕获到地面$1s^2_{1/2}$离子态发射的X射线光子的线性偏振。特别强调的是放在如何影响这种极化的问题，如果入射的类氢离子本身的自旋极化。为了探索这样的“极化转移”，我们应用密度矩阵理论，并推导出斯托克斯参数的复合x射线的宏观电子和离子束之间的碰撞的现实情况。基于开发的一般方法的两个方案进行了讨论，在离子储存环的计划实验的兴趣。首先，我们展示了如何使用扭曲的电子可以授权的自旋极化离子束的诊断的已知方法，基于复合光的线性偏振的旋转。在第二种情况下，我们展示了如何与不均匀的强度和自旋模式的离子束的内部结构可以探测到的贝塞尔电子的捕获，携带不同的角动量值。
2021-08-24 physics.atom-ph
Triple differential cross-section for the twisted electron impact ionization of water molecule
本文给出了平面波和扭曲电子束作用下H_2O分子（e，2 e）过程的三重微分截面（TDCS）结果。形式主义是在第一玻恩近似。我们分别描述了入射电子、散射电子、H_2O分子态和射出电子的平面波/扭曲波、平面波、原子轨道线性组合（LCAO）（自洽场LCAO方法）和库仑波。我们研究了水分子外轨道1B 1，3A 1，1B 2和2A 1的TDCS的角分布。我们比较了扭转电子束和平面波电子束在不同轨道角动量m值下的TDCS角分布。我们还研究了宏观H_2O靶的TDCS，探讨了扭曲电子束张角θp对TDCS的影响。我们的结果清楚地显示了扭曲电子的OAM数（m）和张开角θp对水分子TDCS的影响。
2021-08-02 physics.atom-ph physics.chem-ph
Elastic scattering of twisted electrons by diatomic molecules
在非相对论第一玻恩近似下研究了双原子分子对扭曲电子的弹性散射。在这个过程中，入射电子与两个分子中心的相干相互作用可能会导致出射粒子的角分布干涉图案。我们研究了这种杨氏干涉是如何受到扭曲光束复杂内部结构的影响。特别是，我们表明，螺旋形的相位前和入射光束的不均匀的强度分布可以强烈地修改电子的角分布，散射了一个单一的本地化良好的分子。对于与宏观目标的碰撞，随机分布，但对齐的分子组成的，角微分截面可以揭示有价值的信息的扭曲状态的横向和纵向动量。为了说明扭曲光束和平面光束在单分子和宏观目标情况下散射的差异，我们以H_2为目标进行了详细的计算。
2018-07-17 physics.atom-ph quant-ph
Scattering of twisted relativistic electrons by atoms
在第一玻恩近似和狄拉克相对论方程的框架下，研究了高能扭曲电子与原子的Mott散射。特别强调的是放在散射电子的角分布和纵向极化。为了评估这些角度和偏振特性，我们考虑两个实验设置中，扭曲的电子束碰撞一个单一的本地化的原子或宏观原子目标。详细的相对论计算已经进行了这两种设置和电子的动能从10千电子伏到1000千电子伏。这些计算的结果表明，发射模式和出射电子的极化显着不同的平面波电子的散射，可以非常敏感的入射扭曲光束的参数。特别是，它示出的角度和偏振敏感的莫特测量可以揭示有价值的信息，无论是横向和纵向分量的线性动量和扭曲电子状态的总角动量的投影。因此，莫特散射出现作为相对论涡旋光束的诊断工具。
2015-05-11 hep-ph physics.acc-ph physics.atom-ph
Scattering of twisted electron wave-packets by atoms in the Born approximation
本文在Karlovets \textit{et al.}，Phys.Rev.A.的最新论文中发展的广义玻恩近似的框架下，研究了带有非零轨道角动量量子的电子的势散射。{ \textbf 92}，052703（2015）。我们把这些所谓的\textit{twisted}电子看作是空间定域的波包。在给定的相对于波包轴的碰撞参量下，导出了涡旋电子与单势碰撞中若干散射事件的简便表达式。更现实的情况也被认为是本地化（介观）的目标或无限宽（宏观）的随机分布的原子组成的。电子散射图案的大小和目标的相对位置上的依赖关系进行了详细研究的所有三种情况下的单-潜在的-，介观-和宏观目标由氢在地面$1s$状态。结果表明，出射电子的角分布可以是非常敏感的OAM和聚焦扭曲光束的运动学参数，以及目标的组成。因此，原子对涡旋电子的散射可以作为诊断这种光束的一个有价值的工具。
2016-12-25 physics.atom-ph quant-ph
On Exchange of Orbital Angular Momentum Between Twisted Photons and Atomic Electrons
本文给出了扭曲（拉盖尔-高斯分布）光子与氢原子散射的矩阵元表达式。我们认为光子进入的轨道角动量（OAM）的$\ell \hbar$，携带的一个因素$e^{i \ell ϕ}$不存在于一个平面波或纯高斯轮廓光束。研究了OAM的$+2\ell$单元从光子到原子方位角量子数的转移性质。我们得到简单的公式，这些OAM翻转转换的弹性前向散射的扭曲光子时，光子波长$λ$是大的相比，原子的目标尺寸$a$，和小的瑞利范围$z_R$，它的特点是扭曲的光子束的准直长度。
2012-06-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Atomic ionization by twisted photons: Angular distribution of emitted electrons
研究了扭曲光子电离类氢离子过程中电子的角分布。基于一阶微扰理论和非相对论性薛定谔方程进行了分析。特别注意的是依赖的电子发射图案上的碰撞参量b的离子相对于扭曲波前的中心。为了探索这种依赖关系，我们对中性氢原子的1s基态和2py激发态的光电离进行了详细的计算。基于这些计算，我们认为，相对较小的碰撞参量的电子角分布可能会强烈影响通过改变原子的位置内的波阵面。相反，如果原子被放置在远离前中心，电子的发射模式是独立的碰撞参量b和类似的平面波光子的光电离中观察到的。
2013-06-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Manipulating Twisted Electrons in Strong-Field Ionization
本文研究了强场电离过程中光电子的离散轨道角动量。我们使用这些“扭曲”的电子提供一个替代的解释现有的实验工作的涡旋干扰所造成的强场电离介导的两个反向旋转的圆极化脉冲分离的延迟。利用强场近似，我们导出了涡旋的干涉条件。在计算氖目标，我们发现很好的协议的涡旋条件与计算的光电子动量分布与强场近似，以及与时间相关的方法Qprop和R-矩阵。对于这些方法中的每一个，我们研究的OAM的光电子，发现少量的涡旋状态定位在不同的能量区域。我们证明了涡旋是由扭曲电子态对的干涉引起的。每个扭曲电子态的OAM可以直接与该区域中螺旋臂的数量相关。我们获得进一步的理解，通过重新创建的涡旋与扭曲的电子对，并使用此来确定一个半经典的OAM关系。讨论了在强场电离中直接测量OAM或采用特定的激光脉冲方案以及利用OAM进行光致动力学的时间分辨成像。
2020-10-16 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
