A reduced angular momentum expansion in the multiple‐scattering theory

TLDR: In this article, a reduced angular momentum expansion (RAME) was proposed for the multiple-scattering theory for the excited electrons, in which the incoming waves are approximated in the range of the scattering potential by a limited set of spherical waves with low angular momenta.

Abstract: In order to improve the calculations of ARPES, ARAES, and EXAFS a new approximation in the multiple-scattering theory for the excited electrons is introduced, which is called reduced angular momentum expansion (RAME). In the RAME the incoming waves are approximated in the range of the scattering potential by a limited set of spherical waves with low angular momenta. This is a much better description than the plane wave approximation in the often used small scattering-centre approximation. The RAME possesses a high accuracy for energies down to 40 eV and needs a substantially lower numerical effort than the full angular momentum expansion. For higher energies it can be further simplified and it modified small-scattering-centre approximation is obtained, which takes into account the curvature of the waves by means of effective scattering amplitudes. Um die Berechnung von ARPES, ARAES und EXAFS zu verbessern, wird eine neue Naherung in die Vielfachstreutheorie fur die angeregten Elektronen eingefuhrt, die als reduzierte Drehimpulsentwicklung (RAME) bezeichnet werden soll. In der RAME werden die einfallenden Wellen im Bereich des Streupotentials durch einen beschrankten Satz von Kugelwellen mit niedrigen Drehimpulsquantenzahlen approximiert. Das ist eine weitaus bessere Beschreibung als die Approximation durch eine ebene Welle in der oft verwendeten Naherung kleiner Streuzentren. Die RAME besitzt eine hohe Genauigkeit fur Energien bis hinab zu 40 eV und benotigt wesentlich weniger Rechenaufwand als eine vollstandige Drehimpulsentwicklung. Bei hoheren Energien kann sie weiter vereinfacht werden, und man erhalt eine modifizierte Naherung kleiner Streuzentren, die die Krummung der Wellenfronten durch effektive Streuamplituden berucksichtigt.