半导体多波混频响应中的拉比振荡

我们研究了在短时间尺度上，当电子和空穴的费米统计贡献占主导时，半导体对高强度共振激发的响应。我们研究了单脉冲和双脉冲激发两种情况。对于后者，我们考虑了多波混频激子极化的时间演化。单脉冲激发与两个非共线脉冲激发的主要区别在于，多波混频响应的拉比振荡 (Rabi oscillations) 具有两个谐波特征。通过分析由外部激发支配的算符动力学，我们发现存在三个不变自旋类，它们在系统演化过程中不发生混合。其中两类对应于亮激子态，一类包含所有暗态。我们发现这些类的动力学由六个频率描述，而拉比频率仅是其中的两个（每个亮类一个）。我们讨论了电子和空穴的色散效应以及库仑相互作用，并通过半导体布洛赫方程 (SBE) 描述半导体。我们表明，如果系统初始处于基态，则 SBE 保持不变自旋类，从而证明了在此描述框架下不存在暗激子。我们发现，由于不同类型空穴之间的质量差异，额外的拉比频率（算符动力学中存在的两个）应出现在激子极化的演化中。