无序二维系统中量子干涉对Drude电导率的巨大抑制

在宽电导率和温度范围内，研究了重掺杂、强无序二维量子阱结构GaAs/In$_x$Ga$_{1-x}$As/GaAs中电导率的温度和磁场依赖性。在相位破坏长度$L_\phi$随温度降低而跨越局域化长度$\xi\sim l\exp{(\pi k_Fl/2)}$的区域内，研究了干涉在电子输运中的作用，其中$k_F$和$l$分别是费米准动量和平均自由程。研究表明，所有实验数据都可以在扩展态电导的简单模型框架内理解。该模型与为$k_Fl\gg 1$和$L_\phi\ll\xi$建立的常规弱局域化模型仅有一点不同：量子干涉对电导率的贡献值不仅受到相位破坏长度$L_\phi$的限制，还受到局域化长度$\xi$的限制。我们证明，在宽温度和 Disorder 强度范围内，直至电导率约为$10^{-2} e^2/h$，决定电导率温度和磁场依赖性的量是$(\tau_\phi^\ast)^{-1}=\tau_\phi^{-1}+\tau_\xi^{-1}$，而非$\tau_\phi^{-1}$，其中$\tau_\phi\propto T^{-1}$是退相位时间，$\tau_\xi\sim\tau\exp(\pi k_F l)$。