Квазилинейная теория взаимодействия поверхностных плазмонов с электронным пучком, движущимся параллельно границе

Abstract

В настоящей работе в квазилинейном приближении анализируется равновесное состояние поверхностных плазмонов и электронного пучка, движущегося параллельно границе вакуум-полупроводник. В отличие от известных результатов, электронный пучок предполагается немоноэнергетическим, а соответствующие квазилинейные уравнения получены посредством перехода к случаю разреженной плазмы в системе кинетических уравнений для усредненной электронной и плазмонной функций распределения. В исходных кинетических уравнениях вероятности переходов рассчитывались через матричные элементы гамильтониана взаимодействия поверхностных плазмонов с током электронов пучка. С учетом закона сохранения числа резонансных частиц для квазиравновесного состояния получены функция распределения электронов пучка и спектр поверхностных плазмонов, а также энергетические потери пучка за все время релаксации. Проведен учет межэлектронных столкновений, приводящих к трансформации функции распределения электронов пучка к термодинамически равновесному виду.