铌酸锂中二次谐波产生的极化子增强

采用动力学极化贝里相位表述下的密度泛函理论，确定铌酸锂（LiNbO$_3$）的二阶极化率 $\chi^{(2)}$。研究发现缺陷俘获极化子与双极化子会强烈增强材料的非线性极化率，尤其当它们局域于 Nb$_\mathrm{V}$-V$_{\mathrm{Li}}$ 缺陷对时。这本质上是极化子激发导致弛豫诱导的隙态所致。这些能级的占据引起 $\chi^{(2)}$ 系数的强烈增强，并允许对宏观样品的二次谐波产生进行空间与瞬态调控。