颗粒金属中的霍尔输运与库仑相互作用效应

我们提出了在大隧穿电导 $g_{T}\gg 1$ 下颗粒系统中霍尔效应的理论。霍尔输运本质上由颗粒内电子动力学决定，我们使用 Kubo 公式和图解技术发现，这可以由颗粒内的非零扩散模式来描述。我们证明，在不存在库仑相互作用时，霍尔电阻率 $\rho_{xy}$ 既不依赖于隧穿电导也不依赖于颗粒内无序，由经典公式 $\rho_{xy}=H/(n^* e c)$ 给出，其中 $n^*$ 与颗粒内的载流子密度 $n$ 相差一个由颗粒形状和颗粒晶格类型确定的数值系数。进一步，我们通过计算 $1/g_T$ 的一阶修正研究了库仑相互作用的效应，发现： 在温度 $T \gtrsim \Ga$ 超过隧穿逃逸率 $\Ga$ 的宽温度范围内，霍尔电阻率 $\rho_{xy}$ 和电导率 $\sig_{xy}$ 获得了对 $T$ 的对数修正，这些修正具有局域起源，在均匀无序金属中不存在； 在 $T\ll\Ga$ 时相关的 $\sig_{xy}$ 的大尺度``Altshuler-Aronov''修正消失，这与均匀无序金属理论一致。