具有高动量分辨率的非平衡电子-声子动力学：热化瓶颈与声子色散效应

非平衡电子-声子相互作用是固体热化的核心，然而瞬态态和弛豫路径的微观图景仍不完整。先前的非平衡格林函数（NEGF）研究局限于局域声子和局域自能近似，使得动量依赖的动力学在很大程度上未被探索。在这项工作中，我们通过具有任意声子色散的大规模晶格模拟，展示了最近发展的量子张量列（QTT）NEGF框架的强大功能。QTT为双时格林函数提供了内存高效的表示，使得在高达256x256位点的晶格上进行具有完整电子-声子反馈的动量分辨模拟成为可能。通过比较光学和声学声子模型，我们揭示了一个弛豫瓶颈的层级结构，该结构扩展了众所周知的声子窗口瓶颈效应。对于光学声子，我们确认了主要的声子能量窗口，并发现了一个缩小的窗口，该窗口分隔了电子布居过剩和不足的动量空间区域。我们还识别出声子热化中的一个独立瓶颈，其根源在于与粒子-空穴连续体的动量依赖耦合。对于声学声子，声子能量窗口获得了由同时能量-动量守恒决定的显著动量依赖性。缩小的窗口变得不对称；布里渊区区域之间的方向性散射为低动量声子模式创造了一个持续瓶颈。我们光谱的高动量和高频率分辨率进一步揭示了声子弛豫与电荷响应之间的直接对应关系。我们的结果确立了QTT-NEGF模拟作为定量非平衡电子-声子动力学的可扩展且受控的框架，克服了先前的晶格尺寸和传播时间限制，并为时间分辨光谱学提供了准确的参考数据。