В 1940 г. В.Л. Гинзбург показал теоретически [3] (см. также [4, 5]), что законы сохранения энергии и импульса при движении электрических зарядов через вещество дают определенные квантовые поправки к энергии испускаемых фотонов по сравнению с предсказаниями классической теории излучения. Однако в эксперименте этот эффект выявить не удавалось из-за его малости. S. Huang (Наньянский технологический университет, Сингапур) и соавторы впервые напрямую наблюдали эффект квантовой отдачи для электронов с энергиями 10-15 кэВ, пролетающих через твердые образцы графита и гексагонального нитрида бора [6]. Движение электрона вызывало периодические возмущения атомных слоев и генерацию рентгеновских фотонов (излучение Смита – Перселла), и взаимодействие электронов с фотонами сопровождалось эффектом квантовой отдачи. Электроны инжектировались в образцы с помощью сканирующего электронного микроскопа при комнатной температуре, а измерение сдвигов в рентгеновском спектре генерируемого излучения выполнялось с помощью дрейфового кремниевого детектора. Эксперимент подтвердил теоретические предсказания для эффекта квантовой отдачи в излучении Смита – Перселла, полученные на основе теории В.Л Гинзбурга. Эффект квантовой отдачи может найти различные практические применения, например, для квантовых лазеров на свободных электронах и для поиска дефектов в полупроводниках.
[3] Гинзбург В Л
ЖЭТФ 10 589 (1940); Ginzburg V L
J. Phys. USSR 2 441 (1940)
[4] Гинзбург В Л
УФН 69 537 (1959); Ginzburg V L
Sov. Phys. Usp. 2 874 (1960)
[5] Гинзбург В Л
УФН 172 373 (2002); Ginzburg V L
Phys. Usp. 45 341 (2002)
[6] Huang S et al.
Nat. Photon. онлайн-публикация от 19 января 2023 г.
