Generatsiya vysshikh garmonik s uchetom mnogochastichnogo kulonovskogo vzaimodeystviya v grafenovoy kvantovoy tochke
- Autores: Sedrakyan K.1, Kazaryan A.1, Avchyan B.1, Musaelyan G.1, Markosyan T.1
-
Afiliações:
- Edição: Volume 164, Nº 1 (2023)
- Páginas: 56-65
- Seção: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0044-4510/article/view/144764
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451023070052
- EDN: https://elibrary.ru/GDWVZE
- ID: 144764
Citar
Resumo
Процессы многофотонного возбуждения и генерации высших гармоник рассматриваются с использованием микроскопической квантовой теории нелинейного взаимодействия сильного когерентного электромагнитного излучения с прямоугольной графеновой квантовой точкой с зигзагообразным краем с числом атомов больше 80. Использовано динамическое приближение Хартри - Фока для изучения нелинейного взаимодействия лазерного излучения с графеновой квантовой точкой в режиме неадиабатического многофотонного возбуждения. Многочастичное кулоновское взаимодействие описано в расширенном приближении Хаббарда. Определены боковой размер, форма прямоугольной графеновой квантовой точки и ориентация электромагнитного волнового поля в плоскости графеновой квантовой точки с зигзагообразным краем в процессе генерации высших гармоник, что позволяет увеличить энергию фотона отсечки и квантовый выход более высоких гармоник.
Bibliografia
- K. S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov et al., Science 306, 666 (2004).
- A.K. Geim, Science 324, 1530 (2009).
- A.H.C. Neto, F. Guinea, N.M.R. Peres et al., Rev.Mod. Phys 81, 109 (2009).
- T. Brabec and F. Krausz, Rev.Mod.Phys. 72, 545 (2000).
- P.B. Corkum and F. Krausz, Nature Phys. 3, 381 (2007).
- P. Agostini and L. F. Di Mauro, Rep.Prog. Phys. 67, 813 (2004).
- M.C. Kohler, T. Pfeifer, K.Z. Hatsagortsyan, and C.H. Keitel, Adv.Atom.Mol.Opt.Phys. 61, 159 (2012).
- H.K. Avetissian, Relativistic Nonlinear Electrodynamics: The QED Vacuum and Matter in Super-Strong Radiation Fields, Springer, New York (2016).
- M. Ferray, A. L'Huillier, X. F. Li, L.A. Lompre et al., J. Phys.B 21, L31 (1988).
- S. Ghimire, A.D. DiChiara, E. Sistrunk et al., Nature Phys. 7, 138 (2011).
- O. Schubert, M. Hohenleutner, F. Langer et al., Nature Photon. 8, 119 (2014).
- G. Vampa, T. J. Hammond, N. Thir'e et al., Nature 522, 462 (2015).
- G. Ndabashimiye, S. Ghimire, M. Wu et al., Nature 534, 520 (2016).
- Y. S. You, D.A. Reis, and S. Ghimire, Nature Phys. 13, 345 (2017).
- H. Liu, C. Guo, G. Vampa et al. Nature Phys. 14, 1006 (2018).
- S.A. Mikhailov and K. Ziegler, J. Phys.: Condens. Matter 20, 384204 (2008).
- H.K. Avetissian, A.K. Avetissian, G. F. Mkrtchian, and Kh.V. Sedrakian, Phys.Rev.B 85, 115443 (2012).
- H.K. Avetissian, G. F. Mkrtchian, K.V. Sedrakian et al., J.Nanophoton. 6, 061702 (2012).
- H.K. Avetissian, G. F. Mkrtchian, K.G. Batrakov et al., Phys.Rev.B. 88, 165411 (2013).
- P. Bowlan, E. Martinez-Moreno, K. Reimann et al., Phys.Rev.B 89, 041408(R) (2014).
- I. Al-Naib, J. E. Sipe, and M.M. Dignam, New J. Phys. 17, 113018 (2015).
- L.A. Chizhova, F. Libisch, and J. Burgdorfer, Phys. Rev.B 94, 075412 (2016).
- H.K. Avetissian and G. F. Mkrtchian, Phys.Rev.B 94, 045419 (2016).
- H.K. Avetissian, A.G. Ghazaryan, G. F. Mkrtchian, and Kh.V. Sedrakian, J.Nanophoton. 11, 016004 (2017).
- H.K. Avetissian, A.K. Avetissian, A.G. Ghazaryan, et al., J.Nanophoton. 14, 026004 (2020).
- L.A. Chizhova, F. Libisch, and J. Burgdorfer, Phys. Rev.B 95, 085436 (2017).
- D. Dimitrovski, L.B. Madsen, and T.G. Pedersen, Phys.Rev.B 95, 035405 (2017).
- N. Yoshikawa, T. Tamaya, and K. Tanaka, Science 356, 736 (2017).
- A. Golub, R. Egger, C. Muller, and S. Villalba-Chavez, Phys.Rev. Lett 124, 110403 (2020).
- A.K. Avetissian and G. F. Mkrtchian, Phys.Rev.B 97, 115454 (2018).
- A.K. Avetissian, A.G. Ghazaryan, and Kh.V. Sedrakian, J.Nanophoton. 13, 036010 (2019).
- A.G. Ghazaryan and Kh.V. Sedrakian, J.Nanophoton. 13, 046004 (2019).
- A.G. Ghazaryan and Kh.V. Sedrakian, J.Nanophoton. 13, 046008 (2019).
- G. Oztarhan, E. B. Kul, E. Okcu, and A.D. Guclu, arXiv: 2210.14696 (2022).
- A.K. Avetissian, A.G. Ghazaryan, Kh.V. Sedrakian, and B.R. Avchyan, J.Nanophoton. 12, 016006 (2018).
- A.D. Guclu and Nejat Bulut, Phys. Rev. B 91, 125403 (2015).
- H.K. Avetissian, A.K. Avetissian, B.R. Avchyan, and G. F. Mkrtchian, Phys.Rev.B 100, 035434 (2019).
- Yu. Bludov, N. Peres, and M. Vasilevskiy, Phys.Rev. B 101, 075415 (2020).
- H. Liu, Y. Li, Y. S. You et al., Nature Phys. 13, 262 (2017).
- G. F. Mkrtchian, A. Knorr, and M. Selig, Phys.Rev. B 100, 125401 (2020).
- H.K. Avetissian, G. F. Mkrtchian, and K.Z. Hatsagortsyan, Phys.Rev.Res. 2, 023072 (2020).
- G. Le Breton, A. Rubio, and N. Tancogne-Dejean, Phys.Rev.B 98, 165308 (2018).
- H.K. Avetissian, A.K. Avetissian, B.R. Avchyan, and G. F. Mkrtchian, J.Phys.:Condens.Matter 30, 185302 (2018).
- T. Zhang, P. Cheng, X. Chen et al., Phys.Rev.Lett. 103, 266803 (2009).
- T.G. Pedersen, Phys.Rev.B 95, 235419 (2017).
- H.K. Avetissian and G. F. Mkrtchian, Phys.Rev.B 99, 085432 (2019).
- S. Almalki, A.M. Parks, G. Bart et al., Phys.Rev.B 98, 144307 (2018).
- B. Cheng, N. Kanda, T.N. Ikeda et al., Phys.Rev. Lett. 124, 117402 (2020).
- T. Cao, Z. Li, and S.G. Louie, Phys.Rev. Lett. 114, 236602 (2015).
- L. Seixas, A. S. Rodin, A. Carvalho, and A.H.C. Neto, Phys.Rev.Lett. 116, 206803 (2016).
- W. S. Whitney, V.W. Brar, Y. Ou et al., Nano Lett. 17, 255 (2017).
- X. Zhang, T. Zhu, H. Du et al., arXiv: 2112.08790 (2021).
- J. Faist, F. Capasso, D.L. Sivco et al., Science 264 553 (1994).
- G.P. Zhang and Y.H. Bai, Phys.Rev.B 101, 081412(R) (2020).
- H. K. Avetissian, A. G. Ghazaryan, and G. F. Mkrtchian, Phys.Rev.B 104, 125436 (2021).
- Б. Р. Авчян, А. Г. Казарян, К.А. Саргсян, Х.В. Седракян, ЖЭТФ 161, 155 (2022)
- JETP 134, 125 (2022).
- A.D. Guclu, P. Potasz, M. Korkusinski, and P. Hawrylak, Graphene Quantum Dots, Springer, Berlin (2014).
- S. Gnawali, R. Ghimire, K. Rana et al., Phys.Rev.B 106, 075149 (2022).
- H.K. Avetissian and G. F. Mkrtchian, Phys.Rev.A 105, 063504 (2022).
- M. Fujita, K. Wakabayashi, K. Nakada, and K. Kusakabe, J.Phys. Soc. Jpn. 65, 1920 (1996).
- K. Nakada, M. Fujita, G.Dresselhaus, and M. S. Dresselhaus, Phys.Rev.B 54, 17954 (1996).
- Y.-W. Son, M. L. Cohen, and S.G. Louie, Phys.Rev. Lett. 97, 216803 (2006).
- M. Ezawa, Physica E 40, 1421 (2008).
- M. Ezawa, Phys.Rev.B 73, 045432 (2006).
- W. Chu, Y. Xie, S. Duan et al., Phys.Rev.B 82, 125301 (2010).
- H. Yoon, M. Park, J. Kim et al., Chem.Phys.Rev. 2, 031303 (2021).
- M.Y. Han, B. Ozyilmaz, Y. Zhang, and Ph. Kim, Phys.Rev.Lett. 98, 206805 (2007).
- L. Brey and H.A. Fertig, Phys.Rev.B 73, 235411 (2006).
- Sh. Yamijala, M. Mukhopadhyay, and S. Pati, J. Phys.Chem.C 119, 12079 (2015).
- S. Luryi, J. Xu, and A. Zaslavsky, Future Trends in Microelectronics: Frontiers and Innovations, Wiley, New York (2013).
- A. D. Guclu, P. Potasz, and P. Hawrylak, Phys. Rev.B 82, 155445 (2010).
- X. Feng, Y. Qin, and Y. Liu, Opt.Express 26, 7132 (2018).
- A.D. Guclu, P. Potasz, O. Voznyy et al., Phys.Rev. Lett. 103, 246805 (2009).
- O. Voznyy, A.D. Guclu, P. Potasz, and P. Hawrylak, Phys.Rev.B 83, 165417 (2011).
- W. L. Wang, S. Meng, and E. Kaxiras, Nano Lett. 8, 241 (2008).
- L. Yang, M. L. Cohen, and S.G. Louie, Nano Lett. 7, 3112 (2007).
- D. Prezzi, D. Varsano, A. Ruini, et al., Phys.Rev.B 77, 041404 (2008).
- D. Prezzi, D. Varsano, A. Ruini, and E. Molinari, Phys.Rev.B 84, 041401 (2011).
- C. B. Murray, C.R. Kagan, and M.G. Bawendi, Ann. Rev.Mater. Sci. 30, 545 (2000).
- D. Bera, L. Qian, T.-K. Tseng, and P.H. Holloway, Materials 3, 2260 (2010).
- A. Kumar, S.E. Laux, and F. Stern, Phys.Rev.B 42, 5166 (1990).
- R.C. Ashoori, H. L. Stormer, J. S. Weiner et al., Phys.Rev.Lett. 71, 613 (1993).
- A. Hogele, S. Seidl, M. Kroner et al., Phys.Rev.Lett. 93, 217401 (2004).
- M. Lewenstein, Ph. Balcou, M.Y. Ivanov et al., Phys. Rev.A 49, 2117 (1994).
- R.B. Chen, C. P. Chang, and M. F. Lin, Physica E 42, 2812 (2010).
- C. P. Chang, Y.C. Huang, C. L. Lu et al., Carbon 44, 508 (2006).
- Y. Qin, X. Feng, and Y. Liu, Appl. Sci. 9, 325 (2019).
- B. R. Avchyan, A. G. Ghazaryan, Kh. V. Sedrakian, and S. S. Israelyan, J.Nanophoton. 16, 036001 (2022).
- Б. Р. Авчян, А. Г. Казарян, К.А. Саргсян, Х.В. Седракян, Письма в ЖЭТФ 116, 426 (2022)
- JETP Lett. 116, 428 (2022).
- S. Acharya, D. Pashov, A.N. Rudenko et al., npj Computational Materials 7, 208 (2021).
- P.R. Wallace, Phys.Rev. 71, 622 (1947).
- O. Zurron-Cifuentes, R. Boyero-Garcia, C. Hernandez-Garcia et al., Opt.Express 27, 7776 (2019).
- H.K. Avetissian, B.R. Avchyan, and G. F. Mkrtchian, J. Phys.B 45, 025402 (2012).
- H.K. Avetissian, A.G. Markossian, and G. F. Mkrtchian, Phys.Rev.A 84, 013418 (2011).
- H.K. Avetissian, A.G. Markossian, and G. F. Mkrtchian, Phys. Lett.A 375, 3699 (2011).
- G. Vampa, C.R. McDonald, G. Orlando et al., Phys. Rev.Lett. 113, 073901 (2014).
- R. L. Martin and J.P. Ritchie, Phys.Rev.B 48, 4845 (1993).
- G. P. Zhang, Phys.Rev.B 61 4377 (2000).