石墨烯高次谐波产生的激光强度依赖中的膝结构
原子物理
2022-10-19 v2 原子与分子团簇
光学
摘要
我们研究了线偏振激光辐照下石墨烯的高次谐波产生（HHGs），激光强度范围宽广，从 W/cm 到 W/cm。我们发现 HHGs 的激光强度依赖中存在显著的膝结构，其由线性增长区、随后饱和 HHGs 的平台区、再过渡到非线性增长组成。该膝结构对不同谐波阶数具有相当的普遍性，并已通过两带密度矩阵方程计算以及时间依赖密度泛函理论的 \textit{ab initio} 计算得到证实。基于两带模型，我们揭示了潜在机制：线性增长行为可由光导率的微扰理论解析描述；而饱和 HHGs 的平台及向非线性增长的转变分别由对应于布里渊区中狄拉克点附近与 M 点附近晶格动量的电子所产生谐波的量子相消干涉与相长干涉引起。特别地，我们发现调节费米能可有效改变膝结构，而膝结构的轮廓对温度不敏感。我们计算的的三次谐波随费米能调节结果与近期实验对比显示良好一致。我们预测的膝结构及其相关性质可由当前实验技术观测。
引用
@article{arxiv.2203.05761,
title = {Knee structure in the laser intensity dependence of high-order harmonic generations for graphene},
author = {Fulong Dong and Jie Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.05761},
year = {2022}
}