凝聚态物理 > 中尺度与纳米尺度物理
[提交于 2024年8月30日
(此版本)
, 最新版本 2024年9月4日 (v2)
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标题: 辐射诱导的狄拉克哈密顿量中弗洛凯-布洛赫能带的动力学形成
标题: Radiation-induced dynamical formation of Floquet-Bloch bands in Dirac Hamiltonians
摘要: 最近的实验,将超快强场照射表面与时间-角度分辨光电子能谱相结合,使得能够监测随时间变化的载流子动力学以及由于辐射脉冲引起的瞬态边带的形成。 尽管这些结构类似于弗洛凯-布洛赫带,但标准的弗洛凯理论并不适用,因为它需要一个严格的时间周期性驱动场。 为了研究这种边带的出现和形成,即在常见的弗洛凯物理和短脉冲驱动的动态机制之间建立联系,我们考虑了弗洛凯理论的一个推广,即所谓的$t-t^{\prime}$形式。 这种方法自然地将弗洛凯理论扩展到具有叠加包络形状的驱动场振幅。 受实验的启发,我们研究了二维狄拉克哈密顿量,在线性偏振和圆偏振光波作用下,具有几个周期的高斯场包络。 对于这些弗洛凯-布洛赫哈密顿量,我们研究了其弗洛凯-布洛赫谱的演化,并伴随对时间依赖的(边带)跃迁的系统分析。 我们表明,对于像石墨烯这样的线性狄拉克系统,边带占据需要圆偏振光;而对于描述拓扑绝缘体如 Bi$_2$ Se$_3$表面态的具有三重扭曲的狄拉克模型,线性偏振和圆偏振脉冲都会引起边带激发。
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