无扰动高阶谐波产生在无带隙石墨烯中的光学各向异性

1：实验设计与方法选择：

本研究采用基于最近邻近似的紧束缚模型，通过含时薛定谔方程对单层石墨烯进行理论计算。激光脉冲相互作用由偶极近似下的含时哈密顿量描述。通过计算布里渊区各点的双能级方程数值积分，利用偶极加速度推导谐波发射。

2：样本选择与数据来源：

样本为具有六方蜂窝晶格的单层石墨烯。能带结构源自紧束缚模型，重点关注狄拉克点及其附近的线性色散关系。

3：实验设备与材料清单：

本研究为理论性研究，不涉及实体设备。激光脉冲参数通过数学建模设定：波长3微米，脉宽28飞秒（半高全宽），峰值强度5×10^10瓦/平方厘米，采用8周期sin²时间包络。驱动脉冲偏振态包含线性和椭圆偏振两种情况。

4：实验流程与操作步骤：

初始条件设为单层石墨烯基态。通过积分布里渊区各k点的公式(5)和(6)计算含时波函数。谐波发射源自公式(9)中偶极矩的二阶时间导数。利用斯托克斯参数分析光谱、椭圆率及倾斜角。

5：数据分析方法：

通过偶极加速度的傅里叶变换获取谐波光谱。椭圆率和倾斜角根据斯托克斯参数（公式11和12）计算。通过分析电场分量随时间变化来研究含时偏振特性。