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First-principle calculation for interaction between dielectrics and intense laser field

強レーザー場と誘電体の相互作用の第一原理計算

乙部 智仁; Koga, J. K.; 矢花 一浩*

Otobe, Tomohito; Koga, J. K.; Yabana, Kazuhiro*

強いレーザー場と絶縁体の相互作用を時間依存密度汎関数法の基礎方程式である時間依存Khon-Sham方程式を実時間実空間法を用いて解くことで計算した。まず、強いレーザーによるダイアモンドの絶縁破壊過程を定性的に記述することを確認し、本手法が有効な方法であることを示した。さらに、レーザー励起したダイアモンドの誘電関数を計算することで、3光子吸収で励起した電子の空孔状態との再結合が光学応答に影響を与えることがわかった。また電子励起の確率がレーザーの偏光方向の角度に依存することを示し、この角度依存性がバンド構造の特性に強く依存していることを発見した。

We show the simulation for interaction between intense laser field and dielectrics by solving Time-dependent Khon-Sham equation which is the fundamental equation of Time-Dependent density functional theory. As a first step, we show that this approach can describe the dielectric breakdown of diamond. As a next step, we shows the change of the dielectric function after the intense laser field. Furthermore, we found that the angular dependence of electron excitation rate has information about the band structure.

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