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调控金属表面电子能带结构以增强高次谐波产生

光学 2021-07-07 v1 其他凝聚态物理

摘要

凝聚相中的高次谐波产生(HHG)有望推动新兴阿秒纳米显微领域中未来的前沿研究。该领域进展的关键在于现有方案能否增强谐波产额并将光子能量截止推至极紫外(XUV,10-100 eV)区间乃至更远的谱学“水窗”区域(282-533 eV)。在此,我们展示一种HHG的相干控制方案,其可在XUV区域产生量子调制。该控制方案基于探索过渡金属表面的表面态,具体而言通过调控金属表面自身的电子结构并结合使用最优啁啾脉冲来实现。此外,我们表明使用此类中等强度的脉冲可将谐波截止进一步推至谱学水窗区域,并且发现该扩展对材料本征性质的变化具有鲁棒性。该情景通过求解初始制备于表面态的金属表面Cu(111)的含时Schrodinger方程,利用一个最小模型进行了数值实现。我们的发现阐明了金属表面对于产生相干孤立阿秒XUV及软X射线脉冲以及设计紧凑型固态HHG器件的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.12174,
  title  = {Tuning the electronic band structure of metal surfaces for enhancing high-order harmonic generation},
  author = {Hicham Agueny},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.12174},
  year   = {2021}
}

备注

9 pages, 4 figures