在強光場輻照下,凝聚態(tài)量子材料中各種粒子及準粒子（例如光子、電子、聲子、等離激元等）相互耦合,能夠產(chǎn)生高度非線性的電子和光學(xué)行為,并可能伴隨著新的量子態(tài)的產(chǎn)生,具有重要的基礎(chǔ)科學(xué)意義及廣闊的應(yīng)用前景。隨著實驗技術(shù)手段的不斷發(fā)展,各類新奇的物理現(xiàn)象從凝聚態(tài)物質(zhì)中不斷涌現(xiàn),深入理解其激發(fā)態(tài)動力學(xué)過程已經(jīng)成為光學(xué)、材料科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。本論文中,我們基于含時密度泛函理論,以三個研究課題為切入點,從第一性原理的角度系統(tǒng)地研究了凝聚態(tài)量子材料在強光場驅(qū)動下的一系列超快動力學(xué)過程,例如高次諧波產(chǎn)生、光電子發(fā)射及光致拓撲相變等。本論文的主要內(nèi)容概述如下:1.我們研究了二維材料MoS2中高次諧波產(chǎn)生的規(guī)律以及電子動力學(xué)過程。首先,我們揭示了諧波產(chǎn)率對微觀電子性質(zhì)的依賴關(guān)系,即光滑平坦的能帶色散及貝里曲率有助于諧波強度的增加,其機制在于帶間及帶內(nèi)躍遷的協(xié)同促進作用。我們提出,可以利用基于應(yīng)力條件下高次諧波譜的變化重構(gòu)能帶結(jié)構(gòu),例如帶隙大小,色散關(guān)系等。其次,我們發(fā)現(xiàn)二維材料中的電子動力學(xué)過程可以通過改變雙色光之間的相位差進行超快地調(diào)控,其非線性光電響應(yīng)特征介于固體體相及氣相之間,顯示出獨特的物理性質(zhì)。... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３半經(jīng)典的三步模型

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本文編號：3294664