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三维拓扑绝缘体中的强场物理( Strong-field physics in three-dimensional topological insulators )
D Baykusheva A Chacón D Kim EK Dong S Ghimire
我们从理论上研究了拓扑-绝缘体类量子材料中光-物质相互作用的强场区域。特别地，我们重点研究了典型的三维拓扑绝缘体硒化铋(Bi2Se3)在强中红外激光场作用下产生非微扰高次谐波的过程。我们分别分析了自旋轨道耦合体态和拓扑表面能带的贡献，揭示了它们的谐波产额与激光场椭圆度的关系。随着椭圆度的增加，体谐波的产率单调下降，这让人想起气体介质中高次谐波的产生。然而，表面贡献表现出高度非平凡的依赖性，在圆极化场中以最大值达到顶点。我们将观察到的反常行为归因于(i)带间偶极子和Dirac点附近的Berry连接的增强振幅和圆形图案，(ii)哈密顿量中的高阶六边形翘曲项的影响，这是在高动量下能面六边形形变的原因。后者与自旋轨道耦合参数直接相关。因此，我们的结果建立了强场驱动高次谐波发射对能带结构拓扑以及自旋-轨道相互作用表现的敏感性。
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