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Mohler, K. J. ; Ehberger, D. ; Gronwald, Imke ; Lange, Christoph ; Huber, Rupert ; Baum, Peter

Ultrafast electron diffraction from nanophotonic waveforms via dynamical Aharonov-Bohm phases

Mohler, K. J., Ehberger, D., Gronwald, Imke, Lange, Christoph , Huber, Rupert und Baum, Peter (2020) Ultrafast electron diffraction from nanophotonic waveforms via dynamical Aharonov-Bohm phases. Science Advances 6 (47), eabc8804.

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 14 Jan 2021 08:53
Artikel
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.44394


Zusammenfassung

Electron interferometry via phase-contrast microscopy, holography, or picodiffraction can provide a direct visualization of the static electric and magnetic fields inside or around a material at subatomic precision, but understanding the electromagnetic origin of light-matter interaction requires time resolution as well. Here, we demonstrate that pump-probe electron diffraction with all-optically ...

Electron interferometry via phase-contrast microscopy, holography, or picodiffraction can provide a direct visualization of the static electric and magnetic fields inside or around a material at subatomic precision, but understanding the electromagnetic origin of light-matter interaction requires time resolution as well. Here, we demonstrate that pump-probe electron diffraction with all-optically compressed electron pulses can capture dynamic electromagnetic potentials in a nanophotonic material with sub-light-cycle time resolution via centrosymmetry-violating Bragg spot dynamics. The origin of this effect is a sizable quantum mechanical phase shift that the electron de Broglie wave obtains from the oscillating electromagnetic potentials within less than 1 fs. Coherent electron imaging and scattering can therefore reveal the electromagnetic foundations of light-matter interaction on the level of the cycles of light.



Beteiligte Einrichtungen


Details

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftScience Advances
Verlag:AMER ASSOC ADVANCEMENT SCIENCE
Ort der Veröffentlichung:WASHINGTON
Band:6
Nummer des Zeitschriftenheftes oder des Kapitels:47
Seitenbereich:eabc8804
Datum8 Oktober 2020
InstitutionenPhysik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Huber > Arbeitsgruppe Rupert Huber
Identifikationsnummer
WertTyp
10.1126/sciadv.abc8804DOI
Stichwörter / KeywordsELECTROMAGNETIC POTENTIALS; MICROSCOPY; HOLOGRAPHY;
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenJa
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-443946
Dokumenten-ID44394

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