基于第一性原理的速度表观下固体Floquet工程

我们介绍一种实用且准确的策略，利用Floquet正规化在速度表观下结合真实的固体第一性原理模型来捕捉光-物质相互作用。速度表观由与向量势的线性耦合定义，是捕捉固体中光-物质相互作用的标准方法。然而，由于其需要大量带数才能收敛，以及其与非局部赝势函数平面波方法的不兼容性，该方法在第一性原理模型中应用受到限制。为提高其收敛性，我们在构建速度表观下的Floquet哈姆顿量时显式考虑了希尔伯特空间截断。为避免与赝势函数的不兼容性，我们基于从第一性原理通过最大局部化Wannier函数导出的广义紧束缚哈姆顿量进行计算。我们以激光调制的聚苯丙烯链为例，使用真实的电子结构计算其光学吸收光谱。我们表明，通过这种方式，涉及截断希尔伯特空间的Floquet计算仅需少数带即可复现完整基底计算结果，并且计算时间显著缩短。该策略已在FloqticS中实现，这是一个用于固体光学性质Floquet工程的通用代码。总体而言，本工作为在速度表观下实现真实固体的Floquet工程提供了一个有用的理论工具。