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本报讯（记者王昊昊 通讯员王捷）国防科技大学物理系教授赵增秀研究组与美国斯坦福大学教授Shambhu Ghimire合作，在拓展固体高次谐波截止能量研究中取得重大突破，首次基于传播效应提出紫外脉冲自注入机制。研究成果近日发表于《物理评论快报》。
提高固体高次谐波截止能量至今仍然面临着巨大挑战。为了解决该关键性问题，研究团队提出了基于紫外脉冲注入的固体高次谐波截止能量拓展方案。方案充分利用了高能带结构参与谐波辐射过程，通过紫外脉冲将远离布里渊区中心的电子布居到最低导带C1上，然后通过红外脉冲驱动的带内加速，该电子态有较大概率穿越布里渊区边界并通过朗道隧穿被布居到更高导带C2上，从而通过电子空穴对复合辐射出更高能量的谐波光子。
考虑到实际实验中固体材料是有一定厚度的，研究人员进一步通过耦合考虑麦克斯韦方程研究了传播效应，并发现由于在实验室研究中的高次谐波和基频光是在固体材料内部同步传播的，因此紫外脉冲注入机制在固体内部是每时每刻都在发生的，即存在紫外脉冲自注入拓展谐波截止能量的机制，该自注入机制也在研究中得以展示。
该研究工作打破了传统用高强度激光提高固体高次谐波截止能量的传统认知，证明了基于紫外脉冲注入方案在低强度基频脉冲作用下产生高截止能量谐波光子的可行性，提出了贴近真实有限厚度固体实验环境条件下的高次谐波自注入拓展截止能量机制，为基于固体介质的稳定阿秒脉冲光源产生提供了新途径，为固体介质超快动力学过程诊断提供了新机遇。
相关论文信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.167402
