Energy losses and transition radiation in graphene traversed by a fast charged particle under oblique incidence
Notice bibliographique
Résumé
We perform fully relativistic calculations of the energy loss channels for a charged particle traversing a single layer of graphene under oblique incidence in a setting pertinent to a scanning transmission electron microscope (STEM), where we distinguish between the energy deposited in graphene in the form of electronic excitations (Ohmic loss) and the energy emitted in the far field in the form of transition radiation (TR). Our formulation of the problem uses a definition of two in-plane, dielectric functions of graphene, which describe the longitudinal and transverse excitation processes that contribute separately to those two energy loss channels. Using several models for the electric conductivity of graphene as the input in those dielectric functions enables us to discuss the effects of oblique incidence on several processes in a broad range of frequencies, from the terahertz (THz) to the ultraviolet (UV). In particular, at the THz frequencies, we demonstrate that the nonlocal effect in the graphene's conductivity is not important in the retarded regime, and we show that the longitudinal and transverse contributions to the emitted TR spectra exhibit strongly anisotropic angular patterns that are readily distinguishable in a cathodoluminescence measurement in a STEM. Moreover, we explore the possibility of exciting the so-called transverse mode in the optical response of graphene at the mid-infrared (MIR) range of frequencies by means of a fast charged particle under oblique incidence. Finally, we demonstrate that, aside from the usual high-energy peaks in the longitudinal contribution to the Ohmic energy loss in the MIR to the UV frequency range, there may arise strongly directional features in the in-plane distribution of the transverse contribution to the Ohmic energy loss for an oblique trajectory, which could be possibly observed via momentum- and angle-resolved electron energy loss spectroscopy of graphene in STEM.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».