太赫兹激光脉冲作用下电子与光子交互作用研究

发布时间：2017-11-07 17:23

  本文关键词：太赫兹激光脉冲作用下电子与光子交互作用研究

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【摘要】：应用目前常用的固体理论处理电子一光子交互作用时,通常考虑的光强度较弱,这样可以将电子一光子的交互作用作为微扰论来处理。随着超强超快激光技术的突破,以及太赫兹时域光谱技术的应用,作用在固体样品上的瞬态光电场强度会超过介质内部形成的库仑场强,使电子与光子的交互作用不能再简单作为微扰进行计算。本文应用非微扰含时固体理论,研究二维电子气材料中存在太赫兹激光脉冲辐射时的态密度特性,研究电子气系统在强激光脉冲作用下电子与光子交互作用的最基本物理特性。本文的研究内容与太赫兹时域光谱技术接合,考虑太赫兹激光脉冲的时域和频谱特性。利用太赫兹脉冲整形技术,得到整形之后便于计算的太赫兹脉冲波形,以整形之后的太赫兹脉冲为研究对象,在库仑规范条件下通过求解系统的含时薛定谔方程,得出二维电子气系统中电子的含时波函数并得到相应的格林函数,对格林函数经行傅立叶变换之后,推导出电子的态密度。本文理论研究得出的主要结论为：(1)在强太赫兹激光脉冲作用下二维电子气系统的电子的态密度可通过太赫兹脉冲的频率、强度和脉宽来调制；(2)在二维电子气系统中,系统中的电子的态密度会随辐射场强度的减小而减少。在固定系统电子浓度的情况下,系统中的费米能量将增加；(3)强辐射对电子的态密度的影响和费米能量在相对低频率和／或相对高强度时,会出现态密度能量蓝移,引起的辐射场导致多光子发射和吸收过程成为可能；(4)光的吸收和发射过程(包括多光子的吸收和发射)。将影响电子的态密度,可观察到动态Franz-Keldysh效应。(5)改变太赫兹激光脉冲的频率、强度和脉宽,电子数在不同的子带分布不同。
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN249
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本文编号：1153393