无序超导体中振幅依赖耗散电导率的非平衡非线性响应理论
该工作基于非平衡超导体的Keldysh-Usadel理论,研究了超导体中耗散电导率的振幅依赖性非线性修正,该理论同时捕捉了准粒子和配对势的非平衡动力学。研究人员建立的严格理论框架自然包含了光子场的直接非线性作用,以及由配对势非平衡涨落介导的间接贡献(即Eliashberg效应和Higgs模)。通常被视为Higgs模特征的三次谐波电流,其实同时来源于光子直接作用和Higgs模,数值结果与此前研究高度一致。相比之下,基频电流及对应的耗散电导率则受到三种机制的共同影响:光子直接作用、Higgs模和Eliashberg效应。研究表明,耗散电导率的非线性修正可作为Higgs模的指纹特征,其会在超导能隙Δ附近频率处呈现共振峰。此外,该研究还从微观层面揭示了远低于Δ频率区域的振幅依赖性耗散机制,这对超导器件应用具有重要意义。特别解决了关于振幅依赖品质因子频率特性的长期争议——该特性源于光子场的直接非线性作用,而非Higgs模和Eliashberg效应的贡献。该团队提出的非线性电导率公式兼具实用性和明晰性,有助于相关领域科研人员直接应用研究成果。
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