位移矢量在非中心对称拓扑绝缘体强激光场高次谐波产生中的作用
光学
2022-05-09 v2
摘要
作为获取新型极紫外光源与探测电子性质的一条有前景途径，高次谐波产生（HHG）在理论与实验上均得到积极发展。在缺乏反演对称性的固体中，当电子经历非绝热跃迁时，会发生定向电荷位移，并由位移矢量表征，其度量光激发电子与空穴在实空间中的位移。我们首次揭示，在强激光场下电子三步模型的实空间隧穿机制中，位移矢量起着显著作用。由于位移矢量由相关波函数的拓扑性质决定，我们预期其贡献下的HHG可提供关于非中心对称拓扑绝缘体（TIs）能带拓扑的直接信息。在Kane-Mele模型与真实材料BiTeI中，我们均发现当普通绝缘体与拓扑绝缘体之间的拓扑相变发生能带反转时，位移矢量反向。在振荡强激光场下，位移矢量的反向导致高次谐波的辐射时间完全相反。这使得HHG成为一种可行的全光强场方法，可直接识别非中心对称TIs中的能带反转。
引用
@article{arxiv.2106.14263,
title = {The Role of Shift Vector in High-Harmonic Generation from Non-Centrosymmetric Topological Insulators under Strong Laser Fields},
author = {Chen Qian and Chao Yu and Shicheng Jiang and Tan Zhang and Jiacheng Gao and Shang Shi and Hanqi Pi and Hongming Weng and Ruifeng Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.14263},
year = {2022}
}
备注
25 pages, 12 figures