无序导线热力学中的非微扰相互作用效应

我们研究了存在库仑相互作用时，多通道无序导线热力学量的非微扰相互作用修正。在复本非线性$\sigma$模型 (NL$\sigma$M) 形式体系中，这些修正源于 NL$\sigma$M 作用量的非微扰孤子鞍点。该问题被简化为计算复本经典一维库仑气体的配分函数。后者的状态取决于两个参数：导线中的横向通道数 $N_{ch}$，以及长度等于热扩散长度 $L_T$ 的导线段的无量纲电导 $G(L_T)$。在相对较高的温度下，$G(L_T) \gtrsim \ln N_{ch}$，气体处于二聚化状态，即由束缚的中性对组成。在较低温度下，$\ln N_{ch} \gtrsim G(L_T) \gtrsim 1$，这些对发生重叠并形成库仑等离子体。两种机制之间的交叉发生在参数上很大的电导 $G(L_T) \sim \ln N_{ch}$ 处，可以独立于微扰效应进行研究。针对高温机制，我们获得了导线热容的主要非微扰修正。其与无相互作用电子热容 $C_0$ 的比值为 $\delta C/C_0\sim N_{ch}G^2(L_T)e^{-2G(L_T)}$。