二维石墨烯：基于量子动力学方程的强电磁波多光子非线性吸收系数理论研究

基于电子量子动力学方程，我们理论地研究了强电磁波(EMW)在二维石墨烯中的量子多光子非线性吸收。两种电子散射机制被考虑：电子-光学声子散射和电子-声学声子散射。多光子吸收系数的通式作为温度、外部磁场、光子能量和外部 EMW �幅的函数被给出。这些多光子非线性吸收系数(MNAC)的解析表达式被数值计算，结果在无磁场和存在垂直于石墨烯单层的磁场两种情况下均被讨论。结果表明，在无磁场情况下不存在吸收峰，这与之前在二维系统（如量子阱或超晶格）中的结果不同。然而，在存在垂直于二维 石墨烯的强磁场时，吸收光谱线符合磁控-声子共振条件。我们的计算表明，MPA 的作用强于单光子吸收。此外，本工作从低温到高温范围内研究了量子多光子非线性吸现象，这超越了在高温域中研究的经典 BKE 的局限。计算结果表明，MNAC 对上述量的依赖与之前的理论研究一致。本文的另一新特性是，MNAC 的一般解析式显示其在磁场下的半峰宽(Half Width at Half Maximum)随磁场变化，这与之前的实验观察良好一致。因此，我们的估计可能为未来的实验观察提供关键预测。