三维狄拉克半金属 Cd$_3$As$_2$ 中的非微扰高次谐波产生

谐波产生是受驱非线性系统的普遍特征，并作为探究支配超快非线性动力学基本原理的有效工具。在原子气体中，高次谐波辐射由强场红外激光的电离、加速和复合三步过程产生。该机制已在极紫外和软 X 射线区域被深入研究，构成了阿秒研究的基础。在具有晶体对称性和强相互作用特征的固态材料中，谐波的产生直到最近才被报道。所观测到的高次谐波产生被用根本不同的机制解释，如带间隧穿结合动力学布洛赫振荡、带内热力学与非线性动力学，以及多体电子相互作用。在此，在三维狄拉克半金属这一截然不同的背景下，我们报道了由强场太赫兹脉冲驱动、最高达七阶的高次谐波产生的实验观测。所观测到的非微扰高次谐波产生被解释为太赫兹场驱动的狄拉克费米子非线性带内动力学的普适特征。我们预期我们的结果将引发在庞大家族的三维狄拉克和 Weyl 材料中探测、操控和相干控制非线性响应的极大兴趣。