快速实轴 Eliashberg 计算:超越常数态密度近似的全带宽解
超导电性
2026-03-20 v1
摘要
实验上相关的超导性信号需要获取实频量,诸如谱函数、光学响应和输运性质,但米格尔-埃利亚克尔(Migdal-Eliashberg)计算通常在虚轴上进行,然后进行解析延续,这一步在数值上极其精细且可能掩盖物理上相关的谱特征。本文提出一种实质性方法,直接在实频轴上求解有限温度米格尔-埃利亚克尔方程,同时保留来自全带宽电子结构的效应。我们的公式通过能量相关的电子态密度考虑粒子-空子不对称,避免常用于实轴计算的常数态密度近似,并包含静电屏蔽 Coulomb 贡献。我们引入一种高效数值技术求解米格尔-埃利亚克尔积分,其计算成本随实频网格的线性比例,使得高分辨率、全带宽实轴计算变得可行,为 interacting Green's 函数及其派生可观测量提供直接访问,而无需解析延续。作为示例,我们将该方法应用于 H3S,其中 Fermi 能附近存在 van-Hove 奇点导致强粒子-空子不对称。全带宽解得出的谱线与常数态密度近似结果有显著差异,使超导导隙和谱线更贴近实验,凸显带结构细节何时至关重要。此外,本文所述方法为埃利亚克尔理论下的时序、非平衡模拟开辟了可能性。
引用
@article{arxiv.2603.18199,
title = {Fast Real-Axis Eliashberg Calculations: Full-bandwidth solutions beyond the constant density of states approximation},
author = {Alejandro Simon and James Shi and Dominik Spath and Eva Kogler and Reed Foster and Emma Batson and Pedro N. Ferreira and Mihir Sahoo and Phillip D. Keathley and Warren E. Pickett and Rohit Prasankumar and Karl K. Berggren and Christoph Heil},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.18199},
year = {2026}
}
备注
19 pages, 8 figures