石墨烯中三次谐波产生的量子理论

本文提出了石墨烯中三次谐波产生的量子理论。推导出了非线性电导率张量 $\sigma^{(3)}_{\alpha\beta\gamma\delta}(\omega,\omega,\omega)$ 的解析公式。研究表明，三次谐波在低频 $\omega\ll E_F/\hbar$ 以及频率 $\omega=2E_F/\hbar$ 附近存在共振极大值，其中 $E_F$ 为石墨烯中的费米能级。当输入功率约为 1 MW/cm$^2$ 的 CO$_2$ 激光 ($\lambda\approx 10$ $\mu$m) 时，预计三次谐波 ($\lambda\approx 3.3$ $\mu$m) 的输出功率约为 $\simeq 50$ W/cm$^2$。