Dominant Role of Two-Photon Vertex in Nonlinear Response of Dirac Materials
利用守恒的Baym-Kadanoff方法,我们提出了一个完全令人信服的理论,在无序散射的存在下,非线性直流响应的狄拉克系统的电场。我们发现,非线性项是惊人的统治由一个占主导地位的双光子顶点,这是缺席裸水平和有限的,即使在弱耦合限制的外观。这种双光子顶点自生成突出了非线性区域中散射率的频率和场依赖性的关键作用。我们的研究揭示了狄拉克材料的非线性响应中的一种新的多体机制,其效应预计是可观察的。
2020-07-16 cond-mat.mes-hall
Narrowband nanomechanical mass measurement using nonlinear response of a graphene membrane
我们提出了一个方案来测量一个单一的粒子的质量使用的非线性响应的二维纳米谐振器与简并的本征模。使用数值和分析计算,我们表明,通过驱动一个正方形的石墨烯纳米谐振器进入非线性制度,同时确定的质量和位置的添加粒子是可能的。此外,该方案仅需要在基本谐振附近的窄频带中进行测量。
2010-10-08 cond-mat.mes-hall
Nonlinear electromagnetic response of few-layer graphene: A nonperturbative description
基于弛豫时间近似下Boltzmann动力学方程精确解的非微扰方法,研究了电子掺杂少层石墨烯对高频电磁场的非线性响应.结果表明,非微扰方法可以应用到一个二维导体与任意各向同性频谱的载波。
2020-03-05 cond-mat.mes-hall
Nonlinear optical properties in a nanoring: Quantum size and Aharonov-Bohm effect
我们计算了纳米环中激子在磁通量作用下的非线性光学吸收和非线性光学整流。我们的研究结果表明,人们可以通过调节外半径和内半径来控制纳米环的非线性光学吸收和非线性光学整流特性。此外,我们还发现纳米环的非线性光学性质可以被通过纳米环的磁通量调制。
2011-06-20 cond-mat.mes-hall
Quantum Size Effects in the Terahertz Nonlinear Response of Metallic Armchair Graphene Nanoribbons
利用含时微扰理论研究了量子尺寸对有限长金属石墨烯扶手椅型纳米带在外加电场作用下的太赫兹非线性响应的影响。我们的工作表明,量子化由于有限的长度的纳米,所施加的场分布,和扩大的石墨烯光谱都发挥了重要的作用,在所产生的非线性电导。在某些情况下,这些效应可以显着增强非线性超过无限长的金属扶手椅石墨烯纳米粒子。
2016-05-05 cond-mat.mes-hall
Quantum Effects in the Nonlinear Response of Graphene Plasmons
石墨烯支持与光强烈相互作用的长寿命、电可调谐等离子体激元的能力,结合其高度非线性光学响应,对原子级薄材料应用于纳米光子器件产生了很大的期望。这些预期主要是加强了经典的分析,使用来自扩展的石墨烯的响应,忽略了有限尺寸和非局部效应,成为重要的碳层在实际设备设计中的纳米级结构。在这里,我们表明,有限尺寸效应产生较大的贡献,增加纳米结构石墨烯的非线性响应显着高于经典理论预测的水平。我们的分析基础上的量子力学描述的石墨烯紧束缚电子态结合随机相位近似。当等离子体激元能量低于费米能或结构的尺寸超过几十纳米时,经典和量子描述对于线性响应很好地吻合,但对于非线性响应并不总是如此,特别是三阶克尔型非线性通常被经典理论低估。我们的研究结果揭示了纳米结构石墨烯中光学响应的复杂量子性质,同时进一步支持了这种材料用于非线性纳米光子器件的特殊潜力。
2017-04-11 cond-mat.mes-hall
The impact of nitrogen doping on the linear and nonlinear terahertz response of graphene
众所周知,杂质在石墨烯在光学和太赫兹频率下的线性和非线性响应中起着核心作用。在这项工作中,我们使用密度泛函紧束缚方法计算氮掺杂单层石墨烯的能带和带内偶极连接元。利用这些结果,我们计算了掺杂石墨烯的线性和非线性响应的太赫兹脉冲使用密度矩阵的方法在长度计。我们提出的线性和非线性迁移率以及三次谐波产生的石墨烯吸附和替代氮掺杂的各种掺杂密度的结果。我们发现,在石墨烯结构与取代氮掺杂比那些吸附氮的导带更抛物线。结果表明,取代掺杂对石墨烯的太赫兹迁移率和非线性响应的影响要大于吸附氮的影响。
2021-06-11 cond-mat.mes-hall
Coherent nonlinear optical response of graphene in the quantum Hall regime
我们研究了石墨烯在量子霍尔机制下对强激光脉冲的非线性光学响应。特别地,我们考虑谐波产生过程。我们证明了石墨烯的广义磁光电导率在强泵浦激光辐射的谐波上具有特征霍尔平台特征。平台的高度取决于激光强度和朗道能级的展宽,因此不能精确地量子化。这种非线性效应对朗道能级的显着加宽仍然是鲁棒的。通过对三次谐波信号和非线性法拉第效应的观测,我们预测了实验的实现,这是在实验的可行性。
2016-10-31 cond-mat.mes-hall
Nonlinear ac stationary response and dynamic magnetic hysteresis of quantum uniaxial superparamagnets
单轴顺磁体和超顺磁体--自旋数为S ~ 10^0 - 10^4的纳米级固体或碎屑--在任意强度的叠加均匀交流和直流偏置磁场中的非线性交流稳态响应,每个磁场沿磁化的易磁化轴施加,通过求解表示为三项微分的有限集的约化密度矩阵的演化方程来确定,其对角矩阵元素的递推关系。然后通过矩阵连分数评估磁化强度的各种谐波分量、动态磁滞回线等,表明量子自旋动力学引起的非线性响应对S的显著依赖性。在线性响应近似下,所得结果与已有解一致。
2015-11-17 cond-mat.mes-hall
Young's modulus of 2D materials extracted from their nonlinear dynamic response
由于其原子尺度的厚度,2D材料膜的共振在仅几纳米的振幅下显示出非线性特征。虽然膜的线性动力学是很好地理解,非线性响应和谐振器的材料属性之间的确切关系仍然难以捉摸。在这项工作中,我们提出了一种方法来确定杨氏模量的悬浮二维材料膜从他们的非线性动态响应。石墨烯和二硫化钼谐振器,这是静电驱动到非线性制度在多个驱动力的干涉测量的方法证明。结果表明,一组响应曲线可以拟合的Duffing方程的解决方案,只有一个拟合参数,从杨氏模量提取使用薄膜理论。我们的方法是快速的,非接触式的,并提供了一个平台,高频表征的2D材料的机械性能。
2017-04-18 cond-mat.mes-hall
Nonlinear response in a non-centrosymmetric topological insulator
非线性现象是自然界中大多数系统所固有的。二次或更高次谐波的产生、三波和四波混频是非线性光学中的典型现象。为了在长波长极限($q\rightarrow0$)下获得二次谐波产生的非零信号,需要反转对称性的破缺。在拓扑材料中,角分辨光电子能谱(ARPES)观测到破坏费米面旋转对称性的六角翘曲项。如果间隙打开(例如,通过掺杂磁性杂质),反转对称性将被破坏。在这里,我们使用一个非线性响应理论的基础上推广的Kubo公式来解释拓扑材料中的频率上转换。
2019-04-05 cond-mat.mes-hall
Nonlinear response of quantum cascade structures
用非平衡格林函数方法分析了太赫兹量子级联激光器的增益谱。响应函数的高次谐波是可恢复的,为从理论上研究量子级联激光器中的非线性现象提供了一种途径。增益的模拟工作条件下,线性响应和强激光场的结果。一个迭代的方式重建激光条件下的激光腔内的场强描述使用的研究系统的损失的水平的测量值。与时域光谱的实验数据比较表明,实验情况超出了线性响应。
2012-10-31 cond-mat.mes-hall
Response of parametrically-driven nonlinear coupled oscillators with application to micro- and nanomechanical resonator arrays
在弱非线性极限下,利用长期摄动理论计算了耦合非线性振子阵列对参数激励的响应。小阵列振子的精确结果用于指导大阵列运动方程的数值积分分析。结果提供了一个定性的解释,最近的实验[Buks和Roukes,cond-mat/0008211,出现在J. MEMS(2002)],涉及参数激励微机械谐振器阵列。未来的实验建议,可以提供定量测试的理论预测。
2002-08-20 cond-mat.mes-hall
Giant optical nonlinearity of graphene in a strong magnetic field
我们提出了量子力学密度矩阵形式主义计算磁化石墨烯的非线性光学响应,适用于任意强的磁场和光场。我们发现,磁化石墨烯具有迄今为止最高的三阶光学非线性之间的所有已知的材料。这种巨大的非线性效应源于狄拉克点附近独特的电子性质和选择定则。因此,即使是一个单层的石墨烯也会对入射红外辐射产生可观的非线性频率转换效率。
2011-12-12 cond-mat.mes-hall
Emergent Magneto-multipoles and Nonlinear Responses of a Magnetic Hopfion
磁hopfion的三维出射磁场$\textbf{B}^e$以类似于经典电磁场多极的方式产生出射磁多极。在这里,我们证明了一个hopfion的非线性响应的特点是它的出射磁环矩${T}^e_z = \frac{1}{2}\int (\textbf{r}\times \textbf{B}^e)_z dV$和出射磁八极分量${\it Γ}^e =\int [(x^2+y^2)B^e_z - xz B^e_x - y z B^e_y] dV$。在沿(垂直于)${T}^e_z$方向施加的交流驱动电流下,该hopfion表现出非互易动力学(非线性hopfion霍尔效应)。非互易性和非线性霍尔角的符号由Hopfion的极性和手征性决定。本文还讨论了磁hopfion引起的非线性电输运。这项工作揭示了突现磁多极子在非线性hopfion动力学中的重要作用,并可能激发对突现电磁多极子引起的拓扑自旋织构的动力学响应的进一步研究。
2022-12-07 cond-mat.mes-hall
Quantum theory of nonlinear electromagnetic response
本文利用松原格林函数方法建立了统一处理电场和磁场非线性响应的量子理论框架,推导了二阶非线性霍尔效应,并揭示了量子几何量与塞曼相互作用的贡献。
2025-08-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Geometry and Nonlinear Responses in Magnetic and Topological Quantum Materials
Case Western Reserve University(凯斯西储大学)
本研究探讨量子材料中量子几何、杂质、磁性和拓扑相互作用导致的非线性响应,提出新的输运理论并预测新型输运效应。
2026-01-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlinear Ohmic electromagnetic response
Shanghai Normal University(上海师范大学)
本文基于Matsubara Green函数方法,系统研究了二次谐波生成和双线性磁电效应中的非线性欧姆响应,揭示了非线性Drude项和量子度量偶极子决定的内禀项,并预测了由能带几何结构诱导的非线性欧姆响应。
2026-05-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlinear response of metallic acGNR to an elliptically-polarized terahertz excitation field
我们提出了一个理论描述的椭圆偏振太赫兹光束垂直入射到本征和非本征金属扶手椅型石墨烯纳米棒诱导的非线性响应。我们的研究结果表明,使用一个简单的实验装置,它应该是可能的,以观察新的偏振相关的非线性在低激发场强度的顺序为10 - 4 V/m。在低温下,非本征纳米带中的克尔非线性持续到比线性偏振显著更高的激发频率,并且在室温下,三次谐波非线性增强了2-3个数量级。最后,费米能级和温度依赖的非线性响应的特点。
2016-06-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nonlinear Landauer formula: Nonlinear response theory of disordered and topological materials
朗道公式提供了一个一般的散射公式的导电。尽管它的实用性,它主要是应用于线性响应政权,和非线性响应的散射理论尚未得到充分发展。在这里,我们扩展的Landauer公式的非线性响应制度。我们表明,而线性电导是直接相关的传输概率,非线性电导给出了其导数相对于能量。这种对能量导数的敏感性被证明是产生独特的非线性输运现象的介观系统,包括无序和拓扑材料。作为例证,我们研究了无序链的非线性电导,并根据对称性确定了它们的普遍行为。特别是,我们发现大的奇异非线性电导的零模式,包括马约拉纳零模式的拓扑超导体。我们还显示了由于安德森转变的流动性边缘附近的非线性响应的临界行为。此外,我们还研究了石墨烯作为具有量子反常的拓扑材料的一个典型例子的非线性响应。在此基础上,考虑电子波函数的几何性质,我们发展了非线性霍尔效应的散射理论。我们建立了非线性霍尔响应和非平衡量子涨落之间的新联系。讨论了无序和安德森局域化对非线性霍尔效应的影响。我们的工作在量子物理学中开辟了一条超越线性响应机制的新途径。
2022-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Strong nonlinear optical response of graphene flakes measured by four-wave mixing
我们提出了第一个实验研究的非线性光学性质的石墨烯薄片。我们发现,在近红外频率的石墨烯单层表现出非常高的三阶光学非线性,这是几乎独立于入射光的波长。非线性光学响应可用于成像目的,石墨烯的图像对比度比使用线性显微镜获得的图像对比度高几个数量级。
2009-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical response and nonlinear Hall response of twisted bilayer graphene in the insulating state
在本工作中,我们计算了扭曲双层石墨烯(TBG)在绝缘态下的光学响应和非线性霍尔响应。考虑了不同的绝缘态,包括自旋谷极化(SPVP)态、自旋极化量子霍尔(SPQH)态、自旋极化谷霍尔(SPVH)态和自旋极化Kramers-intervalley coherence(SPKIVC)态.我们计算了这四个态的光学电导率($σ_{xx}$),发现自旋谷极化态呈现出与其他三个态不同的双峰特征。为了区分其他三种状态,我们计算了与Berry曲率偶极成正比的非线性Hall响应,发现Berry曲率偶极的化学势依赖性可以区分这三种状态。我们的结果可以在光谱和输运实验中得到验证,并可能有助于确定TBG中绝缘态的性质。
2023-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Predicting polarization and nonlinear dielectric response of arbitrary perovskite superlattice sequences
我们对短周期铁电超晶格的非线性介电响应进行了第一性原理计算。我们不仅计算和存储的总极化,但也Wannier为基础的个别原子层的极化,作为电位移场的函数,并使用这些信息来构建一个模型,能够预测的非线性介电响应的任意超晶格序列。我们证明了我们的方法的成功应用,由SrTiO $_3$,CaTiO $_3$,和BaTiO $_3$层的超晶格。
2008-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear Hall response in the driving dynamics of ultracold atoms in optical lattices
本文提出在时间反演对称性保持下,光学晶格中超冷原子的布洛赫振荡中可观测到非线性霍尔响应。研究表明,在直流场驱动的短时极限下,二阶非线性霍尔电流占主导;交流场驱动下则呈现双频响应。该方法通过原子振荡提取Berry曲率偶极矩,为非线性霍尔效应的实验探测提供了新途径。
2022-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Predicting graphene's nonlinear-optical refractive response for propagating pulses
非线性光学折射通常通过材料的平衡态附近的微扰理论来描述。然而,石墨烯在光泵浦时可以容易地远离其平衡态,产生不能被建模为仅仅是扰动的强非线性响应。到目前为止,人们仍然缺乏必要的理论表达式来预测这些复杂的非线性效应,并解释它们在时间和空间中的演化。在这里,这个长期存在的问题是通过推导基于人口配方的石墨烯的非微扰非线性表达式来解决的。所提出的框架成功地预测和解释了在过去十年中观察到的石墨烯的各种非线性幅度和符号,同时也与波导中常用的非线性脉冲传播形式主义兼容。
2020-02-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Time-dependent density-functional theory of exciton-exciton correlations in the nonlinear optical response
利用含时密度泛函理论(TDDFT)方法分析了半导体光学响应中可能存在的非线性激子-激子关联效应。为此,我们推导出激子极化的非线性(三阶)TDDFT方程。在这个方程中,非线性时间相关效应由有效激子-激子相互作用的时间相关(非绝热)部分描述,其取决于交换相关(XC)核。我们应用该方法研究了GaAs量子阱的非线性光学响应。特别地,我们计算了系统的二维傅立叶谱,并与实验数据进行了比较。我们发现,有必要使用非绝热XC核来描述激子束缚态-双激子,这是由于延迟TDDFT激子-激子相互作用形成的。
2013-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large enhancement of nonlinear optical response of graphene nanoribbon heterojunctions with multiple topological interface states
本文采用DNQM方法研究GNR异质结,发现增加拓扑界面态数量可显著增强其三阶非线性光学响应并导致量子等离激元频率红移。
2024-11-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlinear Processes in Multi-Quantum-Well Plasmonic Metasurfaces:Electromagnetic Response, Saturation Effects, Limits and Potentials
非线性超颖表面的基础上耦合的局部增强的等离子体激元响应的n-掺杂的多量子阱(MQW)的子带间跃迁最近提供了二阶极化率的数量级大于任何其他非线性平面结构测量到目前为止。在这里,我们提出了一个全面的理论来描述发生在基于MQW的等离子体超颖表面的非线性过程的电磁响应,提供了一个均匀的模型,该模型考虑了单元格水平的相位匹配以及饱和和损耗的影响。此外,这些超颖表面的非线性响应上的MQW过渡的饱和所施加的限制解析推导,揭示有用的指导方针,以设计具有增强性能的设备。我们的方法首先使用实验数据进行验证,然后应用到理论上研究新的设计,能够实现显着的二次谐波产生效率在红外频段。
2015-09-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nonlinear response of single-molecule nanomagnets: equilibrium and dynamical
本文对Mn $_{12}$单分子磁体的{ \em非线性}磁化率进行了实验研究。我们研究了它们的热平衡和动力学非线性响应。平衡结果表明,非线性磁化率的磁各向异性的敏感性,这是几乎不存在的轴随机分布的线性响应。最近发现Mn $_{12}$的非线性动态响应非常大,并且显示相对于经典超顺磁体反转的峰[F.路易斯{ \em等人},物理修订信函{ \bf 92},107201(2004)]。在这里,我们证实了所提出的解释-强场依赖的弛豫速率由于失谐的隧道能级。这是通过研究取向的非线性极化率,这允许隔离的量子失谐贡献的依赖。此外,从纵向和横向的贡献的分析,我们估计了一个边界的退相干时间由于耦合到声子浴。
2005-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Steady-state nonlinear optical response of excitons in monolayer MoSe$_2$
单层过渡金属二硫属化物(TMD)半导体如MoSe $_2$具有强束缚激子,已知其表现出强共振三阶非线性响应。虽然已经有许多研究的单层TMD的超快非线性响应,稳态非线性响应的研究是缺乏的。我们报道了在7 K时,在hBN包裹的单层MoSe $_2$中激子的稳态双色非线性响应的综合研究。我们观察到与中性和带电激子物种,这是强烈依赖于泵和探针的偏振的差分传输(DT)信号。我们的研究结果进行了比较的激子-激子,激子-trion,trion-trion相关性的T-矩阵配方的基础上的理论模型。参数的选择,使理论准确地再现实验DT光谱,这被发现是占主导地位的两个激子的相关性没有强的双激子结合,激子trion吸引力的相互作用,并通过非相干弛豫强自旋混合。
2021-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Second-order nonlinear optical response of graphene
虽然石墨烯中的无质量狄拉克费米子构成了一个中心对称的平面内激发介质,但如果考虑空间色散的影响,它们的二阶非线性光学响应是非零的。在这里,我们提出了一个严格的量子力学理论的二阶非线性响应的石墨烯超越电偶极子近似,其中包括带内和带间跃迁。由此得到的非线性磁化率张量满足所有的对称性和排列性质,并可以应用于所有的三波混频过程。我们得到了有用的解析表达式的限制,简并电子分布,这揭示了相当强的二阶非线性在长波长,费米边共振,和不寻常的偏振特性。
2016-09-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological Magnetoelectric Effect: Nonlinear Time-Reversal-Symmetric Response, Witten Effect, and Half-Integer Quantum Hall Effect
三维空间中的拓扑绝缘体可以用量子化的磁电系数来表征。然而,这种耦合在时间反演对称性的存在下没有实验上可观察到的结果,因为体态和表面态的贡献相互抵消。相反,TI的特征响应是非线性磁电效应。场理论方面的非线性磁电响应和数值计算实验相关的几何形状进行了讨论。与这种效应不同的是,磁电耦合将响应于电子束而结合电荷$\pm e/2$,这被称为威滕效应。如果时间反转被明确打破,例如,通过作用在表面层上的塞曼场,则TI的电磁响应可以通过表面电子的半整数量子霍尔效应来描述。
2020-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Beyond the effective mass approximation: predictive theory of the nonlinear optical response of conduction electrons
本文对传导电子在太赫兹电场作用下的非线性光学响应进行了实验和计算研究。我们的观察结果(饱和吸收和振幅依赖的基团折射率)可以理解的有效质量近似的故障的定性水平。然而,预测的非线性理论描述一直失踪。我们提出了一个基于半经典电子动力学模型,一个现实的能带结构,和自由电子Drude参数准确计算的实验观测值在InSb。我们的研究结果开辟了一条道路,半导体,超材料,以及在太赫兹等离子体的高场效应的导电电子光学非线性的预测建模。
2016-09-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nonlinear optical response in gapped graphene
我们提出了一个配方的非线性光学响应的带隙石墨烯,其中的低能量单粒子光谱是由大量狄拉克理论建模。作为这里提出的公式的代表性例子,我们获得了带隙石墨烯中三次谐波产生(THG)的封闭形式公式。结果表明,低能理论的协变形式在非线性光谱中产生了一种特殊的对数奇异性。响应函数对无量纲量的普适函数依赖性表明,通过将间隙调节到较小的值,可以大大增强光学非线性。
2012-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
The effect of extreme confinement on the nonlinear-optical response of quantum wires
这项工作的重点是了解嵌入在2-D空间中的1-D量子线的非线性光学响应时,在横向上的量子尺寸效应被最小化,使用一个非常加权的δ函数势。我们的目标是建立理解几何形状对形成量子线网络的量子环的非线性光学响应的影响的基本基础。利用漏量子线的概念,证明了在全禁闭极限下,当包含横向无限能连续态时,服从求和规则。虽然与横向波函数相关的连续态对非线性光学响应没有贡献,但它们对保持求和规则的有效性是必不可少的。这项工作是一个基石,为未来的研究非线性光学增强量子图形(其中包括循环和弯曲的电线)的基础上,他们的几何形状。这些性质在量子限制系统的任何响应函数的量子力学建模中是重要的,包括在至少一个维度上存在限制的任何系统的非线性光学响应,例如在两个维度上提供限制的纳米线。
2011-06-29 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Nonlinear orbital response across topological phase transition in centrosymmetric materials
非线性光学响应常被用作研究材料电学性质的探针。对于拓扑材料,迄今为止的研究集中在光电流电流,这需要打破反转对称性。在这项工作中,我们提出了一个理论的轨道电流响应的反对称拓扑绝缘体。我们发现在中心对称材料中,在线偏振光照射下,存在一个量子允许的轨道电流响应。直流非线性电导率的符号反映了$\mathbb{Z}_2$指数,并且电导率在平凡相和拓扑绝缘体相之间的过渡处改变符号。本文导出了一类双简并带模型的非线性轨道光电流的表达式,并讨论了它在Bernevig-Hughes-Zhang模型和过渡金属二硫族化物1 T '相情况下的具体应用.还讨论了观测轨道电流的实验装置。
2021-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonlinear optical response of truly chiral phonons: Light-induced phonon angular momentum, Peltier effect, and orbital current
本文用非线性响应理论研究手性声子与太赫兹及红外光的作用,揭示其光致角动量、佩尔捷效应和轨道流机制,并证明角动量与能量流呈线性关系。
2025-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Extracting Nonlinear Dynamical Response Functions from Time Evolution
本文提出了一种基于泛函导数的通用框架,可直接从物理量的时间演化中提取非线性动力学响应函数,无需计算多点关联函数,并在Rice-Mele模型及多体系统中验证了其有效性与广泛适用性。
2025-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
High-order nonlinear optical response of a twisted bilayer graphene
针对最小公度结构的扭曲角,我们对强激光场作用下扭曲双层石墨烯(TBG)中的电子动力学进行了非微扰计算。我们发现,TBG具有丰富的高次谐波产生,不能发生在单层或传统的双层。我们通过分析动力学对称性、动量分辨动力学和层间耦合的作用来阐明这些非线性响应的机制。我们的研究结果意味着非线性“光扭转电子学”,或控制人工扭曲的层状材料的光学特性。
2020-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reaching Van den Broeck limit in linear response and Whitney limit in nonlinear response in edge mode quantum thermoelectrics and refrigeration
在三终端量子霍尔和量子自旋霍尔装置中提出量子热机和制冷机,首次利用量子点接触同时实现了线性响应下的 Van den Broeck 极限与非线性响应下的 Whitney 界限。
2024-12-11 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Full Hydrodynamic Model of Nonlinear Electromagnetic Response in Metallic Metamaterials
近年来,金属超材料的应用引起了极大的兴趣。超材料在光学范围内的电磁行为通常以局部线性响应为特征。在这篇文章中,我们开发了一个有限差分时域(FDTD)的解决方案的流体动力学模型,描述了金属中的自由电子气体。扩展超出本地线性响应,流体动力学模型,使非本地和非线性之间的相互作用的数值研究电磁波和金属超材料。通过明确地施加电流连续性约束,所提出的模型是在一个自洽的方式解决。利用Maxwell流体动力学FDTD模型,首次证明了高次谐波产生的电荷、能量和角动量守恒定律。该模型产生的非线性光学响应的复杂的金属异向材料的各种波形照射。因此,多物理场模型为表征和设计非线性纳米器件提供了独特的机会。
2016-10-30 cond-mat.mes-hall physics.class-ph physics.comp-ph