具有自旋轨道散射的无序二维电子系统中 Cooper 对涨落的微观输运理论

鉴于在电子掺杂的 SrTiO$_{3}$/LaAlO$_{3}$ 界面处,在低于超导转变的 crossover 场之上观察到了巨大的磁阻(MR),本文在平行磁场下,提出了具有自旋轨道散射的无序二维电子系统中 Cooper 对涨落(CPFs)的微观理论。研究发现,在零温极限下,传统的(图解的)超导(SC)涨落微观理论在超导转变之上给出消失的涨落电导率。然而,对微观理论结果的进一步分析表明,由于在广阔的动量空间中涨落模式的刚度减小,与含时金兹堡-朗道方法一致定义的 CPFs 密度在零温极限下于任何有限磁场中均发散。这种场诱导的 CPFs 密度发散,在实空间中受限于细观区域内,通过量子隧穿和配对破碎脱离其细观飞地而得到缓解,表明微观理论所基于的巨正则系综是缺乏根据的。实空间细观液滴中凝聚的 CPFs 与稀疏化的未配对电子系统之间的动态平衡,控制着高于 SC 转变的磁场下的残余正常态电导率。因此,可以得出结论:在随磁场增强而减小的涨落顺导电性下,正常态电子的密度也受到抑制(由于电荷转移到局域化的 CPFs),因此,由于电子局域化,总 MR 得到强烈增强。