周期驱动量子系统中 Floquet 侧带的扰动与非平衡 Green's 函数方法比较研究

我们比较了两种计算和解释周期驱动量子材料中 Floquet 侧带的互补理论方法：第一阶扰动方法（第一阶扰动 Born 近似，PB1）和时依赖非平衡 Green's 函数（tdNEGF）。以石墨烯作为模型 Dirac 系统，我们在泵-探测实验中区分 Floquet 扰动初始态、Volkov 扰动最终态（也称为激光辅助光电效应，LAPE）以及它们的干涉。我们量化了光致发射矩阵元、极化、入射角以及近表面屏蔽作用如何塑造在 tr-ARPES 中观察到的动量分辨侧带强度。PB1 给出动量依赖侧带强度的解析表达式，且对于石墨烯而言，它捕捉到了正确的对称性趋势，例如在考虑 Floquet 态与 Volkov 态以及光致发射矩阵元之间的干涉时，强度的大小。tdNEGF 再现了完整的能量-动量分辨谱，包括杂化缺口和光谱强度的重新分布。我们发现，在考虑矩阵元后，PB1 与 tdNEGF 之间存在定性一致性；定量差异出现在杂化区域附近以及特定角度处，这些地方涉及更高阶过程和自能。因此，对于简单能带结构的系统且远离这些区域，两种方法可以以互补方式使用。