近日，365英国上市官网在线的陳家享副研究員與合作者在國際權威期刊《物理評論快報》（Physical Review Letters）上發表了題為“Mass-Singularity-Induced Phase Jump in High-Harmonic Generation from Symmetry-Breaking Crystals”的學術文章[J.-X.Chen and X.-B.Bian,Phys.Rev.Lett.134,186901(2025)]。365英国上市官网在线陳家享副研究員為論文第一作者，中國科學院精密測量科學與技術創新研究院卞學濱研究員為論文通訊作者。
圖1. 晶體高次諧波産生示意圖。
高次諧波是将低能光子轉換為高能光子的非線性光學現象(圖1)，對理解和控制晶體内電子的超快過程意義重大。在晶體中，電子以周期性的布洛赫波的本征形式存在，同時其波包在外場中的運動又表現出粒子屬性。激光作用下的電子與空穴的有效質量則由其攜帶的晶格動量及所在能帶的色散關系共同決定，其數值非恒定且可以覆蓋整個實數域。有趣的是，有效質量在從正值變為負值時，并非逐漸過渡，而是通過正無窮突變為負無窮，出現所謂的“有效質量奇點”。在這項研究中，研究人員通過數值模拟激光與一維SSH鍊晶體相互作用時的高次諧波輻射現象，發現原胞内和原胞間的諧波在有效質量奇點處發生π相位跳變，導緻原本正有效質量區域中的完全相長幹涉轉變為負有效質量區域中的完全相消幹涉。與此同時，當入射激光的偏振方向沿二維氮化硼的鏡像對稱破缺方向時，也觀察到了類似現象，而在鏡像對稱保持的方向則未見此現象。這項研究表明，有效質量在電子空穴對複碰并輻射諧波過程中扮演着關鍵角色，尤其在考慮晶體諧波的取向特性時的意義尤為突出。
該研究得到了湖北省創新群體項目、國家自然科學基金、中國科學院穩定支持基礎研究領域青年團隊計劃等項目的資助。
期刊簡介：
《Physical Review Letters》是美國物理學會旗下的期刊，創立于1958年。該期刊專注于發表物理學領域的具有潛在高影響力的研究成果，涵蓋主題包括量子信息與科技、宇宙學、天體物理與引力、粒子與場論、原子核物理、原子和分子物理、光學、等離子體與太陽物理、加速器與束流物理、凝聚态物質與材料、統計物理與複雜系統、化學物理、軟物質與生物物理等。該期刊為中國科學院分區一區TOP期刊，五年影響因子為8.3。
文章鍊接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.134.186901
