Исследована генерация высших гармоник в крупной молекуле фуллерена C180 под действием интенсивного лазерного поля. Для моделирования молекулы C180 и ее взаимодействия с лазерным полем использовано приближение среднего поля в рамках теории сильной связи. Подробный анализ спектра мощности излучения высших гармоник показывает, что генерации гармоник имеет многофотонный резонансный характер, что проливает свет на лежащие в их основе квантовые процессы. Изучена зависимость гармоники отсечки как от интенсивности, так и от частоты лазерного излучения, что дает важную информацию об оптимальных условиях для усиления процесса генерации высших гармоник в C180 . Показано, что в молекуле C180 интенсивность высших гармоник гораздо больше, чем в наиболее изученном фуллерене C60.
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.
Рассмотрена генерация высших гармоник в плоских графеновых квантовых точках гексагональной формы в рамках независимого квазичастичного приближения - модели сильной связи. Исследовано, как на такой нелинейный эффект влияют сильное оптическое волновое поле, типичная ширина запрещенной зоны и латеральный размер квантовых точек, а также процессы дефазировки. Уравнение движения для матрицы плотности решается путем интегрирования по времени с помощью алгоритма Рунге - Кутты восьмого порядка. Если частота оптической волны намного меньше собственной ширины запрещенной зоны квантовой точки, то выявляются основные аспекты многофотонного излучения высших гармоник в квантовых точках. В этом случае зависимость энергии фотонов отсечки от напряженности оптической волны накачки практически линейна. Но когда частота волны сравнима с шириной запрещенной зоны квантовой точки, энергия отсечки фотонов при увеличении напряженности поля волны насыщается.
Индексирование
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation