介观相干导体中电流涨落统计与电子-电子相互作用

我们构建了一种一般化的路径积分方法，用于描述介观相干导体中电流涨落的统计特性，适用于任意频率及相互作用存在的情况。应用该方法于非相互作用情形，我们分析了在频率远低于电荷松弛时间和电子潭居时间的倒数这两个尺度时，电流算符第三累积量${\cal S}_3$的频率色散。这种色散在频率范围与施加电压相当时具有重要意义。对于较透明的导体，可能导致${\cal S}_3$的符号改变。我们还分析了在电子-电子相互作用存在下，电流算符第二累积量${\cal S}_2$(电流噪声)的行为。在广泛的参数范围内，我们获得${\cal S}_2$关于温度、电压和频率的显式普适依赖。我们展示了库仑相互作用会降低Nyquist噪声。在这种情况下，相互作用对噪声谱的修正由组合$\sum_nT_n(T_n-1)$控制，其中$T_n$为第n个传导模式的透射系数。电子-电子相互作用对冲击噪声的影响更为复杂。在足够大的电压下，我们恢复两种以相反符号进入的相互作用修正。净结果与$\sum_nT_n(T_n-1)(1-2T_n)$成正比，即在低透射时库仑相互作用会降低冲击噪声，而在高透射时则会提高冲击噪声。