高光谱学与层间耦合在层状固体高次谐波生成中的作用

在固体中进行高次谐波生成 (HHG) 近年来已成为一种强大的光学方法，用于探测物性和量子系统中超快电子动力学。它已被广泛应用于研究各种类型的二维和层状固体。在这些研究中，激光通常沿层平面偏振，其中大部分电子动力学发生，而沿垂直于层间的跳跃则常被忽略。这一现象在纳米系统中非常普遍。本文发展了一种在层间耦合存在下进行层状固体 HHG 的理论方法，并用于研究强场驱动的六方晶 BN、石墨和过渡金属硫化物 WS$_2$。我们显示，足够强的耦合可即使在驱动激光沿平面偏振的情况下，也会改变典型的 HHG 发射特征，如角度或偏振度依赖性。我们发展了一种解析扰动理论，用于沿层间耦合参数展开激光驱动电流，并明确显示 HHG 收率遵循 4 次多项式形式，这在数值上得到了验证。我们的工作应该激发实验，以通过 HHG 光谱学探测层间耦合，以及探索其作为控制参数用于超快动力学和激光驱动下的纳秒脉冲生成以及机械应变。