手性布洛赫态系统中的高次谐波生成:在菱面体石墨烯中的应用
非线性光-物质相互作用,特别是高次谐波产生(HHG)在基础研究领域具有重要意义,并常被讨论作为量子材料的多功能探针,在光学信息处理应用中展现出潜力。与此同时,基于石墨烯的多层体系在调控能带结构和增强关联效应方面也取得了显著进展。受石墨烯中HHG成功演示的启发,该团队在此研究了具有菱形堆叠结构的n层石墨烯体系(近年来关联性多层石墨烯系统的典型代表)中的这一效应。研究表明,该系统能谷中手性布洛赫态对HHG起着决定性影响:布洛赫态的“缠绕”特性随层数n呈线性增长,这与主导谐波阶次的演化规律一致。动量空间中量子几何特性最强的区域位于有限半径的环状结构上,这一特征会在强激光脉冲初始阶段的时间依赖动量分布中留下印记。该团队还发现,由相互作用诱导的两个能谷分裂会导致其相反手性之间的复杂耦合,这种效应可直接通过圆二色性的n依赖性观测到。通过分析掺杂影响,该团队确定了一个可追踪占据态净手性特征的物理量。这些发现表明,菱形堆叠石墨烯为探索丰富的非线性光学现象提供了理想平台。

