論文の概要: Equilibrium and out-of-equilibrium over-screening free phonon
self-energy in realistic materials
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.02573v2
- Date: Tue, 13 Dec 2022 15:25:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-20 08:58:18.266895
- Title: Equilibrium and out-of-equilibrium over-screening free phonon
self-energy in realistic materials
- Title（参考訳）: 現実材料における平衡と非平衡過剰スクリーニング自由フォノン自己エネルギー
- Authors: Andrea Marini
- Abstract要約: モデルハミルトニアン(Fr"ohlich's)のように、電子-フォノン相互作用は最初から遮蔽されていると仮定される。
これらのアプローチは、厳しいオーバースクリーンエラーの影響を受けていることを実証します。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In model Hamiltonians, like Fr\"ohlich's, the electron-phonon interaction is
assumed to be screened from the beginning. The same occurs when this
interaction is obtained by using the state-of-the-art density functional
perturbation theory as starting point. In this work I formally demonstrate that
these approaches are affected by a severe over-screening error. By using an
out-of-equilibrium Many-Body technique I discuss how to merge the many-body
approach with density-functional perturbation theory in order to correct the
over-screening error. A symmetric statically screened phonon self-energy is
obtained by down-folding the exact Baym-Kadanoff equations. The statically
screened approximation proposed here is shown to have the same long-range
spatial limit of the exact self-energy and to respect the
fluctuation-dissipation theorem. The doubly screened approximation, commonly
used in the literature, is shown, instead, to be over-screened, to violate
several Many-Body properties and to have a wrong spatial long-range decay. The
accuracy of the proposed approximation is tested against the exact solution of
an extended model Fr\"ohlich Hamiltonian and it is applied to a paradigmatic
material: MgB$_2$. I find that the present treatment enhances the linewidths by
$57 \%$ with respect to what has been previously reported for the anomalous
$E_{2g}$ mode. I further discover that the $A_{2u}$ mode is also anomalous (its
strong coupling being completely quenched by the over-screened expression). The
present results deeply question methods based on state-of-the-art approaches
and impact a wide range of fields such as thermal conductivity, phononic
instabilities and non-equilibrium lattice dynamics.
- Abstract（参考訳）: Fr\"ohlich'sのようなモデルハミルトニアンでは、電子-フォノン相互作用は最初から遮蔽されていると仮定される。
この相互作用は、最先端密度関数摂動理論を出発点として利用することで得られる。
この研究で、私はこれらのアプローチが深刻なオーバースクリーンエラーに影響されていることを正式に示します。
オフオブバランス多体法を用いて,多体アプローチと密度汎関数摂動理論を融合してオーバースクリーン誤差を補正する方法を考察する。
対称な静的スクリーニングされたフォノン自己エネルギーは、正確なベイム・カダノフ方程式を下げて得られる。
ここで提案された静的遮蔽近似は、正確な自己エネルギーと同じ長距離空間限界を持ち、ゆらぎ散逸定理を尊重する。
文献でよく用いられる二重遮蔽近似は、代わりにオーバースクリーン化され、複数のMulti-Body特性に違反し、間違った空間的長距離減衰を持つように示される。
提案した近似の精度は、拡張されたモデル Fr\"ohlich Hamiltonian の正確な解に対して検証され、MgB$_2$ のパラダイム材料に適用される。
今回の治療は、異常な$e_{2g}$モードについて以前報告されたことに関して、ライン幅を57ドル$$$で強化することを発見した。
さらに、$a_{2u}$モードも異常であることにも気付きました。
本研究は, 最先端のアプローチに基づいて, 熱伝導率, フォノニック不安定性, 非平衡格子動力学など幅広い分野に適用し, 深い疑問を呈する手法である。
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