Demonstration der Elektronenbeschleunigung mittels evaneszenter Wellen an einer planaren Dielektrikum-Vakuum Grenzschicht veröffentlicht in Optics Express
Wir konnten kürzlich theoretisch und experimentell die inelastische Wechselwirkung zwischen freien Elektronen und optischen evaneszenten Wellen demonstrieren, die an einer planaren Grenzschichten zwischen Materialien mit hohem Brechungsindex (Silizium, Germanium) und Vakuum erzeugt wird. Dieser Effekt ist sowohl für die Elektronenbeschleunigung mit optischen Nahfeldern als auch für die Manipulation der Energiezustände freier Elektronen durch Laserfelder interessant. Wir zeigen, dass selbst ohne Nanostrukturierung der dielektrischen Oberfläche eine Energiemodulationen erreicht werden kann, die der der dielektrischen Laserbeschleuniger (DLAs) gleicht. Dort werden Nanogitter eingesetzt, um evaneszente Felder synchron zur Elektronenbewegung entlang der Gitteroberfläche zu erzeugen. Die Abbildung zeigt das elektrische Feld (z-Komponente) einer ebenen Welle, einfallend auf eine plane Grenzschicht zwischen einem Dielektrikum (unten) und Vakuum (oben). Durch totale interne Reflexion entsteht eine evaneszente (quergedämpfte) Welle entlang der Oberfläche mit einer Phasengeschwindigkeit synchron zur Bewegung der Elektronen. Das Manuskript zu dieser Arbeit ist soeben in Optics Express erschienen.