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Two-dimensional imaging of energy bands from crystal orientation dependent higher-order harmonic spectra in h−BN

谱线 各向异性 Crystal(编程语言) 物理 偶极子 激光器 极化(电化学) 原子物理学 材料科学 光学 化学 量子力学 物理化学 计算机科学 程序设计语言
作者
Chao Yu,Shicheng Jiang,Tong Wu,Guanglu Yuan,Ziwen Wang,Cheng Jin,Ruifeng Lu
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:98 (8) 被引量:75
标识
DOI:10.1103/physrevb.98.085439
摘要

High-order harmonic generation (HHG) from hexagonal boron nitride is simulated by solving extended multiband semiconductor Bloch equations under strong laser fields. By changing the angle of the laser polarization with respect to the crystal orientation, we find that harmonic spectra present a double-plateau structure and HHG is dominantly emitted along \ensuremath{\Gamma}-M direction in the first plateau, but special anisotropic distribution is observed in the secondary plateau. In-depth analyses reveal that two plateaus originate from different pair of conduction band and valence band, and the shapes of band dispersion and transition dipole moment determine anisotropic harmonic emission in $h$-BN crystal. Furthermore, we show that band energies of high-lying unoccupied bands and low-lying occupied ones can be directly extracted from laser polarization dependent high harmonic spectra. This paves a way to image the two-dimensional band information of solid materials by using laser-induced HHG.

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