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孤立无序金属中极化率的量子修正与退相干

介观与纳米尺度物理 2013-07-29 v2

摘要

我们利用扩散传播子的环路展开,研究了孤立金属介观系统极化率的量子修正。我们证明了连通系统(巨正则系综)与孤立系统(正则系综)之间的差异仅出现在展开的次领头项中,且当外场频率 ω\omega 与平均能级间距 Δ\Delta 同量级(甚至略小)时,该差异可以忽略。若 ωΔ\omega \ll \Delta,双圈修正变得重要。我们通过系统计算相应图的弹道部分(Hikami 盒)并利用电中性来计算该修正。我们的理论允许考虑由电子相互作用产生的有限退相干率 γ\gamma,并且是对由随机矩阵理论(RMT)与 σ\sigma-模型相结合所得(在 γ0\gamma \to 0 时有效)的非微扰结果的补充。值得注意的是,我们发现对于具有中等强度退相干(γΔ\gamma \sim \Delta)的孤立系统,即使是在 ω0\omega \to 0 极限下,其双圈结果也与 RMT+σ\sigma-模型的结果相似。对于更小的 γ\gamma,我们讨论了在微扰与非微扰结果之间进行插值的可能性。我们将所得的孤立环极化率对温度的依赖关系与 Deblock 等人的实验数据 [\prl \ {\bf 84}, 5379 (2000); \prb \ {\bf 65}, 075301 (2002)] 进行了比较,并论证了难以捕捉的 0D 退相干机制可能已在观测到的磁振荡中显现。此外,我们详细讨论了未来对极化率可能的测量,旨在揭示 0D 退相干的存在以及 Pauli 阻塞在低温下的作用。

关键词

引用

@article{arxiv.1304.4342,
  title  = {Quantum Corrections to the Polarizability and Dephasing in Isolated Disordered Metals},
  author = {M. Treiber and P. M. Ostrovsky and O. M. Yevtushenko and J. von Delft and I. V. Lerner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1304.4342},
  year   = {2013}
}

备注

12+ pages, 10 figures; version published in PRB