Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2024, выпуск 10 » Статья стр. 1067
<<<>>>
Генерация высокочастотных гармоник при взаимодействии разнесенных по частоте лазерных импульсов с монослоем графена
Российский научный фонд, Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами, 23-21-00047
Панферов А.Д. 1, Ульянова А.А. 1
1Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Email: panferovad@sgu.ru, ulyanova.nastiya@yandex.ru
Поступила в редакцию: 5 сентября 2024 г.
В окончательной редакции: 2 октября 2024 г.
Принята к печати: 27 октября 2024 г.
Выставление онлайн: 25 декабря 2024 г.
PDF версия
С использованием непертурбативного квантового кинетического уравнения исследованы особенности процесса генерации высокочастотных гармоник в условиях одновременного действия на графен двух лазерных импульсов с разными частотами. Рассмотрено перпендикулярное падение на поверхность образца коротких линейно поляризованных импульсов с энергией фотонов 0.25 и 1.0 eV. Плоскости поляризации выбраны ортогональными для явного выделения нелинейных эффектов взаимодействия. Показано, что в таких условиях должно происходить обогащение спектра высокочастотных гармоник и расти эффективность конверсии в высокочастотную область энергии падающего на образец излучения. Ключевые слова: высокочастотные гармоники, монослой графена, нелинейные эффекты, квантовое кинетическое уравнение.
  1. M. Ferray, A. L'Huillier, X.F. Li, L.A. Lompre, G. Mainfray, C. Manus. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 21 (3), L31-L35 (1988). DOI: 10.1088/0953-4075/21/3/001
  2. Sh. Ghimire, A.D. DiChiara, E. Sistrunk, P. Agostini, L.F. DiMauro, D.A. Reis. Nature Physics, 7, 138-141 (2011). DOI: 10.1038/NPHYS1847
  3. Sh. Ghimire, D.A. Reis. Nature Physics, 15, 10-16 (2019). DOI: 10.1038/s41567-018-0315-5
  4. H.A. Hafez, S. Kovalev, J-Ch. Deinert, Z. Mics, B. Green, N. Awari, M. Chen, S. Germanskiy, U. Lehnert, J. Teichert, Z. Wang, K-J. Tielrooij, Z. Liu, Z. Chen, A. Narita, K. Mullen, M. Bonn, M. Gensch, D. Turchinovich. Nature, 561, 507-511 (2018). DOI: 10.1038/s41586-018-0508-1
  5. S. Kovalev, H.A. Hafez, K-J. Tielrooij, J-Ch. Deinert, I. Ilyakov, N. Awari, D. Alkaraz, K. Soundarapandian, D. Saleta, S. Germanskiy, M. Chen, M. Bawatna, B. Green, F.H.L. Koppens, M. Mittendorf, M. Bonn, M. Gensch, D. Turchinovich. Sci. Adv., 7 (15), eabf9809 (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abf9809
  6. N. Yoshikawa, T. Tamaya, K. Tanaka. Science, 356, 736-738 (2017). DOI: 10.1126/science.aam8861
  7. S. Cha, M. Kim, Y. Kim, Sh. Choi, S. Kang, H. Kim, S. Yoon, G. Moon, T. Kim, Y.W. Lee, G.Y. Cho, M.J. Park, Ch.-J. Kim, B.J. Kim, J.D. Lee, M-H. Jo, J. Kim. Nature Commun., 13, 6630 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-34337-y
  8. K.L. Ishikawa. Phy. Rev. B., 82, 201402 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevB.82.201402
  9. I. Al-Naib, J.E. Sipe, M.M. Digman. New J. Phys., 17, 113018 (2015). DOI: 10.1088/1367-2630/17/11/113018
  10. M. Ornigotti, D.N. Carvalho, F. Biancalana. Riv. Nuovo Cim., 46, 295-380 (2023). DOI: 10.1007/s40766-023-00043-8
  11. H.K. Avetissian, A.K. Avetissian, B.R. Avchyan, G.F. Mkrtchian. Phys. Rev. B, 100, 035434 (2019). DOI: 10.1103/PhysRevB.100.035434
  12. M.S. Mrudul, A. Jimenez-Galan, M. Ivanov, G. Dixit. Optica, 8 (3), 422-427 (2021). DOI: 10.1364/OPTICA.418152
  13. H.K. Avetissian, G.F. Mkrtchian, A. Knorr. Phys. Rev. B, 105, 195405 (2022). DOI: 10.1103/PhysRevB.105.195405
  14. W. Mao, A. Rubio, Sh.A. Sato. Phys. Rev. B, 109, 045421 (2024). DOI: 10.1103/PhysRevB.109.045421
  15. А.А. Гриб, С.Г. Мамаев, В.М. Мостепаненко. Вакуумные квантовые эффекты в сильных полях (Энергоатомиздат, М., 1988)
  16. S.M. Schmidt, D. Blaschke, G. Ropke, S.A. Smolyansky, A.V. Prozorkevich, V.D. Toneev. Int. J. Mod. Phys. E, 7 (6), 709 (1998). DOI: 10.1142/S0218301398000403
  17. D.B. Blaschke, A.V. Prozorkevich, G. Ropke, C.D. Roberts, S.M. Schmidt, D.S. Shkirmanov, S.A. Smolyansky. Eur. Phys. J. D, 55, 341 (2009). DOI: 10.1140/epjd/e2009-00156-y
  18. I.A. Aleksandrov, A.D. Panferov, S.A. Smolyansky. Phys. Rev. A, 103, 053107 (2021). DOI: 10.1103/PhysRevA.103.053107
  19. P.V. Sasorov, F. Pegoraro, T.Zh. Esirkepov, S.V. Bulanov. New J. Phys., 23, 105003 (2021). DOI: 10.1088/1367-2630/ac28cb
  20. A. Fedotov, A. Ilderton, F. Karbstein, B. King, D. Seipt, H. Taya, G. Torgrimsson. Phys. Reports, 1010, 1 (2023). DOI: 10.1016/j.physrep.2023.01.003
  21. V.V. Dmitriev, S.A. Smolyansky, V.A. Tseryupa. Physics of Atomic Nuclei, 86, 913 (2023). DOI: 10.1134/S1063778823050137
  22. A. Panferov, S. Smolyansky, D. Blaschke, N. Gevorgyan. EPJ Web Conf., 204, 060089 (2019). DOI: 10.1051/epjconf/201920406008
  23. S.A. Smolyansky, A.D. Panferov, D.B. Blaschke, N.T. Gevorgyan. Particles, 2, 208 (2019). DOI: 10.3390/particles2020015
  24. S.A. Smolyansky, D.B. Blaschke, V.V. Dmitriev, A.D. Panferov, N.T. Gevorgyan. Particles, 3, 456 (2020). DOI: 10.3390/particles3020032
  25. А.Д. Панферов, Н.А. Новиков. Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика, 23 (3), 254 (2023). DOI: 10.18500/1817-3020-2023-23-3-254-264
  26. А.Д. Панферов, И.А. Щербаков. Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика, 24 (3), 198 (2024). DOI: 10.18500/1817-3020-2023-24-3-198-208
  27. M.I. Katsnelson. The Physics of Graphene. 2nd edn. (Cambridge University Press, 2020)
  28. T.A. Abbott, D.J. Griffiths. Am. J. Phys., 53, 1203-1211 (1985). DOI: 10.1119/1.14084
  29. Chr. Heide, T. Eckstein, T. Boolakee, C. Gerner, H.B. Weber, I. Franco, P. Hommelhoff. Nano Lett., 21, 9403-9409 (2021). DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c02538
  30. Y. Kim, M.J. Kim, S. Cha, Sh. Choi, Ch-J. Kim, B.J. Kim, M.-H. Jo, J. Kim, J.D. Lee. Nano Lett., 24, 1277-1283 (2024). DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c04278
  31. А.Д. Панферов, Н.А. Новиков. В сб. Взаимодействие сверхвысокочастотного, терагерцового и оптического излучения с полупроводниковыми микро- и наноструктурами, метаматериалами и биообъектами: Сборник статей одиннадцатой Всероссийской научной школы-семинара (Саратовский источник, Саратов, 2024), с. 89-93
  32. А.Д. Панферов, Н.В. Поснова, А.А. Ульянова. Программные системы: теория и приложения, 14 (2), 27-47 (2023). DOI: 10.25209/2079-3316-2023-14-2-27-47

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme