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论跃迁偶极相位在固态介质高次谐波产生中的(不)重要性

光学 2022-10-07 v1 计算物理

摘要

固态高次谐波产生(HHG)持续引起大量关注。从理论与模拟角度看,仍有两方面问题悬而未决:其一是所谓的跃迁偶极相位问题。人们已认识到偶极必须作为复数量处理,且必须包含其相应的 Berry 联络以保证相位规范不变性。然而,尽管这已在低维系统中成功实现,完全矢量与三维模拟仍具挑战性。第二个问题涉及高次谐波响应的对称性,模拟有时未能体现晶体材料的对称性。本工作借助一种 HHG 模拟方法解决这两个问题,该方法 a) 显然无跃迁偶极相位问题,b) 无需计算偶极矩,c) 可计入整个布里渊区的贡献,d) 忠实保持所模拟晶体材料的对称性。我们利用该方法表明高次谐波源分布于整个布里渊区,具有不同相移并导致显著相消。因此,为使模拟响应正确捕捉材料对称性,必须包含整个布里渊区的贡献。我们的结果对若干 HHG 应用(包括全光能带与偶极重构)具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.02500,
  title  = {On the (un)importance of the transition-dipole phase in the high-harmonic generation from solid state media},
  author = {Jiahui Gu and Miroslav Kolesik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.02500},
  year   = {2022}
}