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Imaging instantaneous electron flow with ultrafast resonant x-ray scattering

机译：利用超快共振X射线散射成像瞬时电子流

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We propose a way to image dynamical properties of nonstationary electron systems using ultrafast resonant x-ray scattering. Employing a rigorous theoretical analysis within the framework of quantum electrodynamics, we demonstrate that a single scattering pattern from a nonstationary electron system encodes the instantaneous interatomic electron current in addition to the structural information usually obtained by resonant x-ray scattering from stationary systems. Thus, inelastic contributions that are indistinguishable from elastic processes induced by a broadband probe pulse, instead of being a concern, serve as an advantage for time-resolved resonant x-ray scattering. Thereby, we propose an approach combining elastic and inelastic resonant x-ray scattering for imaging dynamics of nonstationary electron systems in both real space and real time. In order to illustrate its power, we show how it can be applied to image the electron-hole current in an ionized diatomic molecule.
机译：我们提出了一种使用超快共振X射线散射成像非平稳电子系统动力学特性的方法。在量子电动力学的框架内进行了严格的理论分析，我们证明了来自非平稳电子系统的单个散射图谱，除了通常通过从固定系统共振X射线散射获得的结构信息之外，还编码了瞬时原子间电子流。因此，与宽带探针脉冲所引起的弹性过程没有区别的非弹性贡献，而不是关注的问题，对于时间分辨共振x射线散射具有优势。因此，我们提出了一种将弹性和非弹性共振X射线散射相结合的方法，用于实时和实时地对非平稳电子系统的动力学成像。为了说明其功能，我们展示了如何将其应用于离子化双原子分子中的电子空穴电流。

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