論文の概要: High-harmonic generation in systems with chiral Bloch states: application to rhombohedral graphene
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.11984v1
- Date: Mon, 13 Apr 2026 19:22:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-15 19:11:32.083562
- Title: High-harmonic generation in systems with chiral Bloch states: application to rhombohedral graphene
- Title（参考訳）: キラルブロッホ状態の系における高調波発生 : ロンボヘドラルグラフェンへの応用
- Authors: Jessica O. de Almeida, Wilton J. M. Kort-Kamp, Mathias S. Scheurer,
- Abstract要約: グラフェンの谷のブロッホ状態が高調波発生(HHG)にどのように影響するかを示す。
相互作用によって引き起こされる2つの谷の分裂の存在は、2つの谷の反対のキラリティーの複雑な相互作用をもたらす。
以上の結果から, ロンボヘドラルグラフェンは, リッチ非線形光学現象を探索する上で有望なプラットフォームであることが明らかとなった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Nonlinear light-matter interaction and, in particular, high-harmonic generation (HHG) are fundamentally interesting and frequently discussed as versatile probes of quantum materials with potential for optical information processing applications. Meanwhile, there has also been significant progress in graphene-based multilayer systems to engineer interesting band structures and boost correlation effects. Motivated by the successful demonstration of HHG in graphene, we here study this effect in rhombohedral stacks of $n$ layers of graphene, a recent very prominent representative of correlated multilayer graphene systems. We show how the chiral Bloch states of the valleys of this system crucially affect the HHG. The "winding" of the Bloch states scales linearly with $n$, just like the dominant harmonic order. The location of the strongest quantum geometry in momentum space on a ring of finite radius is shown to be imprinted on the time-dependent momentum distribution at the beginning of the strong laser pulse. We further demonstrate that the presence of an interaction-induced splitting of the two valleys leads to a complex interplay of the opposite chiralities of the two valleys, directly visible in the $n$ dependence of the circular dichroism. We also analyze the impact of doping and identify a quantity that tracks the net chirality of the occupied states. Our findings show that rhombohedral graphene constitutes a promising platform for exploring rich nonlinear optical phenomena.
- Abstract（参考訳）: 非線形光-物質相互作用、特に高調波発生(HHG)は、光情報処理への応用の可能性のある量子材料の多目的プローブとして、基本的に興味深く、しばしば議論されている。
一方、グラフェン系多層構造では興味深いバンド構造を設計し、相関効果を高めるために大きな進歩があった。
グラフェン中のHHGの実証が成功したことに触発され、グラフェンの$n$層のロンボヘドラルスタックにおけるこの効果について研究した。
このシステムの谷のキラルなブロッホ状態がHHGにどのように影響するかを示す。
ブロッホ状態の「巻き」は、支配的な調和順序と同様に$n$で線形にスケールする。
有限半径の環上の運動量空間における最強量子幾何学の位置は、強いレーザーパルスの開始時の時間依存性の運動量分布にインプリントされることが示されている。
さらに、2つの谷の相互作用によって引き起こされる分裂の存在は、2つの谷の反対のキラリティーの複雑な相互作用を招き、円二色論の$n$依存性で直接見えることを証明した。
また、ドーピングの影響を分析し、占有状態の純キラリティを追跡する量を特定する。
以上の結果から, ロンボヘドラルグラフェンは, リッチ非線形光学現象を探索する上で有望なプラットフォームであることが明らかとなった。
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