基于动力学投影算符方法（DPOA）的泵浦半导体中的时间分辨角分辨光电子能谱信号

在本稿件中，在详细讨论我们近期发展的方法——动力学投影算符方法（DPOA）——的内部机制后，我们提供了将该法应用于泵浦半导体晶格系统，特别是研究和分析其电子激发与 TR-ARPES 信号的框架。在 DPOA 框架内给出了相关的非平衡格林函数与 TR-ARPES 信号的表达式，并通过定义推迟 TR-ARPES 信号，表明可获得非平衡版本的涨落-耗散定理。我们阐明了单光子和多光子共振、刚性移动、能带修饰以及各类边带如何出现在 TR-ARPES 信号中。我们还提出了评估单光子和多光子共振强度、以及将各晶格动量与能带上的剩余受激电子布居归属到特定激发过程的方案。定义并使用了选择性抑制带内和带间跃迁的哈密顿量，以分析其对 TR-ARPES 信号与剩余电子受激布居的影响。在偶极规范下考察了三种相关的光-物质耦合情形：仅局域偶极、仅跳跃项中的佩尔斯替代，以及两者同时。详细研究了瞬态与剩余泵浦效应，包括不同晶格动量处晶格对称性对 TR-ARPES 信号的影响。还详细报道了 TR-ARPES 信号对探测脉冲特性的依赖研究。为提供理解复杂效应与相互作用及各类可能物理现象的指南而不受单一真实材料特性的限制，我们选择研究一个原型泵浦双带半导体晶格系统。