弱耦合双分子体系的高次谐波产生:一种简易紧束缚模型

高次谐波的产生是一种强非线性效应,可用于探测目标物质特性并研究材料中的电子动力学。该现象已在分子气体、液体和固体等多种目标材料中得到广泛研究。近期,Wiechmann等人[《自然·通讯》16卷, 9890 (2025)]首次在有机分子晶体中研究了高次谐波产生,发现谐波产率对激光偏振方向的依赖性可灵敏反映近邻与次近邻分子间的弱耦合作用。 本论文采用简练而深刻的二维紧束缚模型(模拟由两个弱耦合分子构成的分子二聚体),详细研究了激光偏振角度与分子间相互作用对谐波产率的影响。研究发现:较低阶谐波强度通常在激光偏振方向与分子轴对齐时达到峰值,而高阶谐波的最大产率则出现在沿分子间轴的偏振方向。该工作进一步证实,最大产率方向从分子轴向分子间轴转变的临界谐波阶数,强烈依赖于分子间耦合强度。 为深入理解这些现象的物理起源,研究人员进行了详细的绝热分析,结果表明:最大产率向分子间方向的转变特征,在绝热跟随态中已能定性呈现。
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提交arXiv: 2025-12-02 10:33

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