Spektroskopie energiových ztrát elektronů s tvarovanými elektronovými svazky

Abstract

Spektroskopie energiových ztrát elektronů (EELS) umožňuje získat široké spektrum informací o vzorku. Zajímavým využitím EELS je zkoumání plazmonových rezonancí. Tvarování elektronového svazku v EELS slibuje otevřít nový stupeň volnosti ve studiu těchto rezonancí. Tvarované svazky lze použít například k selektivní excitaci plazmonových módů. Jednou z intenzivně diskutovaných tříd tvarovaných svazků jsou vortexové elektronové svazky. Tato teoretická práce se zabývá EEL spektry pro interakci vortexových elektronových svazků s kovovou nanokuličkou. I pro tuto symetrickou částici jsou nalezena výběrová pravidla pro excitaci plazmonových módů specifickými přechody mezi iniciálním a finálním vortexovým stavem.

Electron energy-loss spectroscopy (EELS) can provide a broad range of information about a sample. An interesting application of EELS is the probing of plasmon resonances. Shaping the electron beam promises to introduce a new degree of freedom in the study of these resonances. For instance, shaped beams can be used for selective excitation of plasmon modes. One of the intensively discussed classes of shaped beams are vortex electron beams. This theoretical work studies the EEL spectra for vortex electron beams interacting with a metallic nanosphere. We find that even for this symmetrical particle, there are selection rules for the excitation of plasmon modes by specific transitions between the initial and the final vortex states.