Theoretical description of high-order harmonic generation in solids
我们考虑几个方面的固体中的高次谐波产生：弹性和非弹性散射的影响;不同的脉冲特性;和列入材料的具体参数，通过一个现实的能带结构。我们再现了许多观察到的高次谐波产生实验在固体中的特点，包括只形成奇次谐波的反对称材料，和高次谐波的非线性形成与增加字段。我们发现，谐波谱是相当强大的弹性和非弹性散射。此外，我们发现脉冲特性在决定谐波谱中起着重要的作用。
2013-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Probing structural chirality of crystals using high harmonic generation in solids
结构手性在固体物理中起着重要的作用，并导致了各种新的物理。本文探讨了利用固体中高次谐波探测晶体结构手性的可行性。通过基于含时密度泛函理论的第一性原理计算，我们证明了手征晶体碲的高次谐波光谱中存在明显的圆二色性（CD）效应.对于具有相反结构手性的晶体，CD信号反转。此外，高次谐波光谱还为探测碲晶体的晶格对称性和取向提供了一种全光学方法。
2020-05-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Chiral high-harmonic generation and spectroscopy on solid surfaces using polarization-tailored strong fields
固体中的强场方法为超快非线性光谱学提供了新的策略，并为倒易和真实空间中凝聚态物质的电子性质提供了全光学见解。此外，固态介质提供了前所未有的可能性，使用修改的目标或定制的激励场来控制高次谐波的产生。在这里，我们合并这些重要的点，并证明圆偏振高次谐波产生与偏振匹配的激发场的表面的手性电子性质的光谱。我们的方法的灵敏度证明了结构螺旋和终止介导的铁磁秩序在二氧化硅和氧化镁的表面，分别。从固体样品中发出的圆偏振辐射现在允许将基本的对称性质作为手性添加到固体中强场光谱的武库中。结合其固有的时间（飞秒）分辨率和非共振宽带光谱，来自凝聚态物质的高次谐波的偏振控制可以照亮表面，埋层或薄膜的超快和强场动力学。
2021-07-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Diabatic Mechanisms of Higher-Order Harmonic Generation in Solid-State Materials under High-Intensity Electric Fields
本文从理论上研究了高强度交流电场作用下固态材料中高次谐波的产生机理。本文提出了一个新的理论框架，即使在高强度电场的影响下，仍然保持了Bloch定理的合法性，并提供了Bloch电子非绝热过程的精确处理方法。利用这个框架，我们首次发现非绝热过程，即交流齐纳隧道和半导体的半金属化，是HHG的非微扰机制的关键因素。这些机制是由场强分类，可以理解的扩展简单的人模型的基础上的气体介质中的隧道电离和齐纳隧道半导体之间的类比。这些结论将促进原子和固体情况下的HHG机制的普遍理解。
2017-01-11 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Role of electron scattering on the high-order harmonic generation from solids
通过积分电子散射效应，我们推广了固体中高次谐波产生的半经典轨道描述。将扩展的半经典轨道模型与一维量子力学模拟结果进行比较，发现高次谐波谱的多平台特征是由激光场加速电子-空穴动力学作用下的Umklapp散射形成的.此外，通过追踪真实空间中的散射轨迹，该模型公平地描述了发射光子的能量和高次谐波的发射时间，即使在较高的平台区域。我们进一步考虑了轨道的损失与平均自由程近似的散射过程和评估的高次谐波截止能量作为激光波长的函数。结果发现，由于散射造成的轨迹损失导致了高次谐波与固体的波长无关。
2020-04-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Higher-Order Harmonic Generation caused by Elliptically Polarized Electric Fields in Solid-State Materials
从理论上研究了固体材料中高次谐波产生与电场椭圆率的关系。我们发现，在多光子吸收和交流齐纳机制下，高次谐波的强度随入射电场椭圆度的增大而单调减小，而在半金属机制下，当椭圆度为有限值时，高次谐波的强度达到最大值.此外，所发射的HHG的偏振的特性的变化取决于场强度;只有平行发射相对于主轴存在于多光子吸收和交流齐纳制度，而平行和垂直发射存在于半金属制度。半金属区的这些特殊特性可以根据HHG机制的变化来理解，并且可以在利用固态材料如窄隙半导体的实验中识别。
2016-12-27 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Self-attention enabled quantum path analysis of high-harmonic generation in solids
本文提出基于Transformer编码器的机器学习方法，结合自注意力与Gabor时频分析，从固体高次谐波信号中识别并放大非绝热带耦合通道，实现可解释的高维量子动力学分析。
2025-10-15 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Sustainable Next-generation Color Converters of P. harmala Seed Extracts for Solid-State Lighting
针对传统固态照明颜色转换器环境负担重的问题，研究人员以低成本可持续方法制备骆驼蓬提取物基颜色转换固体，筛选出量子产率44.7%的纸张基质，首次集成制得发蓝光LED，为环保型照明颜色转换器提供新方向。
2023-06-16 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Effects of Zero-Point Motion in the High Harmonic Generation Spectrum of Solids
本文研究了光学零点运动对固体高次谐波生成谱中相干性的影响，揭示其作为关键机制的作用，并展示了通过站点距离依赖的衰减进行建模的可能性。
2025-12-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Amplifying solid-state high harmonic generations with momentum k-gaps in band structure engineering
本文提出利用动量k-gap能带工程放大固态高次谐波产生，通过双原子晶格增益损耗设计实现k-gap放大布洛赫振荡，并定义k空间光学器件以相干操控辐射，推动极短波长光源发展。
2025-03-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
High-Harmonic generation from spin-polarised defects in solids
气体中高次谐波的产生使得能够以前所未有的分辨率探测原子和分子中的阿秒电子动力学。将最初为原子和分子气体开发的技术扩展到固态材料需要对理论上已经部分解决的物理学有基本的理解。在这里，我们采用含时的密度泛函理论来研究如何在单层六方氮化硼的高次谐波发射的电子动力学的空位的存在下的影响。我们展示了这些现实的自旋极化缺陷如何修改谐波发射，并证明了从原始固体和有缺陷的固体谐波之间存在着重要的差异。特别是，我们发现，不同的自旋通道受到不同的影响，因为存在的自旋极化点缺陷，和本地化的波函数，缺陷的几何形状和电子-电子相互作用都是重要的成分来描述高次谐波产生缺陷固体。我们发现，不同的空缺导致质量上不同的效果，从而打开了大门，高谐波成像的自旋极化缺陷在固体中。
2020-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modeling solid-liquid interface reactions with next generation extended Lagrangian quantum-based molecular dynamics
我们证明了扩展的拉格朗日玻恩-奥本海默基于量子的分子动力学（XL-BOMD）模型的电子转移反应发生在固液界面上的适用性。具体地，我们考虑在N掺杂的石墨烯片和燃料电池阴极处的H $_2$ O的界面处催化的O $_2$的还原。该系统是下一代计算化学方法的良好测试平台，因为电化学功能强烈依赖于原子尺度的量子力学。与先前的第一性原理分子动力学迭代相反，XL-BOMD在初始时间步长期间仅需要完全自洽电荷弛豫。电子的基态和总能量稳定，此后通过核和电子的运动方程的协助下更新的低秩近似的内积内核。物种电荷分析表明，基于核的XL-BOMD模拟可以捕捉到不含PGM的催化剂与溶剂化O $_2$分子之间由H $_2$ O介导的电子转移，导致O $_2$分子解离.
2020-06-27 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Phase-matching of high harmonic generation in twisted solids
本文提出利用双层扭转固体引入可设计的非线性光学相位来补偿高次谐波产生中的波矢失配，并在仅1 μm厚的扭转六方氮化硼中实现了第五次谐波约1.5×10⁻⁵的创纪录转换效率。
2025-03-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
A solid-state high harmonic generation spectrometer with cryogenic cooling
本研究搭建了基于真空腔与闭循环氦制冷机的低温冷却固态高次谐波产生光谱仪，验证了飞秒激光作用下样品区可维持低温，为低至数开尔文的温度依赖sHHG测量及强关联材料低温物相研究提供新工具。
2023-09-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.ins-det
Influence of vacancy defects in solid high-order harmonic generation
本文讨论了空位缺陷对固体高次谐波产生的影响。高次谐波谱的总能量截止随空位缺陷浓度的增加而增加，总谱逐渐转变为单一的倾斜谱，而在一次和二次平台之间没有突变。与纯固体中的谐波相比，具有空位缺陷的固体中的带隙以下谐波的光谱强度显著增强。谐波谱的变化是根据其有效能带结构来理解的。空位缺陷的存在局部地破坏了单位晶胞的平移对称性。因此，出现了新的缺陷态，为电子动力学打开了额外的路径。在伽柏轮廓中的不好分辨的电子轨迹证实了附加路径的干扰。此外，与对应于具有诸如欠掺杂或过掺杂的缺陷的固体的高阶谐波光谱相比，单个倾斜的高阶谐波光谱携带空位缺陷的独特特征。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Direct Numerical Observation of Real-Space Recollision in High-Harmonic Generation from Solids
电子与母离子碰撞的实空间图像指导我们理解原子和分子对强低频激光场的高度非线性响应。它也是固体中高次谐波产生（HHG）的主要机制的几个主要竞争者之一，在动量空间中，它通常被视为导带电子与价带空穴的复合，与另一种HHG机制，强场驱动的布洛赫振荡竞争。在这项工作中，我们使用数值模拟直接测试和确认实空间的碰撞图像作为HHG在固体中的关键机制。我们的测试利用了分子谐波光谱中与分子离子的实空间结构相关的众所周知的特征。我们显示出现类似的光谱特征时，类似的实空间结构存在于固态晶格的周期性电位。这项工作证明了高次谐波成像的固体中的一个单位细胞的空间结构的能力。
2019-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong-Field Perspective on High-Harmonic Radiation from Bulk Solids
将激光的电场视为准静态强场，描述了晶体产生高次谐波的机理。在准静态电场下，处于周期性电势中的电子形成修饰态，称为Wannier-Stark态。修饰态之间的能量差决定了辐射的频率。辐射产额由修饰态之间的带间和带内电流矩阵元的大小决定。预测了固体中阿秒脉冲的产生。强场物理的分支进行了讨论。
2014-06-27 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.optics
Micro solid oxide fuel cells: a new generation of micro-power sources for portable applications
便携式电子设备已经是我们日常生活中不可或缺的一部分;它们的数量不断增加，对更高性能的需求正在成为研究界的挑战。特别是，一个主要的问题是如何有效地为这些高能耗设备供电，确保长期的电网独立性，高效率，可持续性和廉价的生产。在此背景下，锂离子电池以外的技术正受到越来越多的关注，其中微型固体氧化物燃料电池（μSOFC）的发展尤为突出。特别是，μSOFC提供了高能量密度、高效率，并为使用不同的燃料（例如碳氢化合物）打开了可能性。然而，它的高工作温度通常阻碍了它作为小型便携式设备的应用。然而，最近的进展已经设定了一个全新的较低操作温度范围，即350- 450 ℃，与经典的本体SOFC系统所需的典型> 900 ℃相比。在这项工作中，提出了一个全面的审查的技术状况。主要成就，以及最重要的挑战仍然悬而未决的讨论，关于（一）。电池设计和微制造，以及（ii.）功能电解质与电极材料的集成。最后，强调了广泛部署的技术作为新的便携式电源的不同战略。
2017-12-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Photocurrent generation in solids via linearly polarized laser
提出用一对线偏振激光脉冲在普通和拓扑材料中产生光电流的通用方法，研究了基频与二次谐波脉冲的相互作用，发现弱二次谐波即可产生显著光电流，且结果可推广至石墨烯等二维材料。
2024-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Prospects for a Solid-State Nuclear Clock
该研究受固态Th-229核钟实验突破启发，回顾现有原子钟局限，探讨基于Th-229反常低能核跃迁（CaF中寿命641秒）的固态核钟前景，指出需解决多领域物理问题及非均匀展宽挑战。
2025-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other nucl-ex
High-Harmonic Generation from Monolayer and Bilayer Graphene
固体中的高次谐波产生（HHG）是一种新兴的研究阿秒时间尺度下固体中超快电子动力学的方法。在这项工作中，我们研究了单层和双层石墨烯的HHG。在这项工作中考虑了AA和AB堆叠的双层石墨烯。发现单层和双层石墨烯具有明显不同的谐波谱。光谱的差异归因于两层之间的层间耦合。此外，总谐波频谱的带内和带间的贡献发挥了重要作用。此外，有趣的极化和椭圆率的依赖性，注意到在单层和双层石墨烯的总谐波谱。
2021-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
