Эффекты синхронизации волны зарядовой плотности СВЧ полем вблизи пайерлсовского перехода / Зыбцев С.Г., Никонов С.А., Покровский В.Я.

Abstract

В квазиодномерных проводниках при приложении напряжения выше порогового волна зарядовой плотности (ВЗП) может двигаться, внося вклад в нелинейную проводимость. При воздействии на ВЗП СВЧ поля наблюдаются интерференционные явления – ступеньки Шапиро (СШ), являющиеся мощным инструментом для исследования ВЗП: по степени синхронизации ВЗП можно судить о её когерентности. Кроме того, ток ВЗП (IВЗП) первой СШ дает информацию о плотности заряда ВЗП nc. Данный доклад посвящён исследованию свойств ВЗП в области пайерлсовского перехода, природа которого до сих пор дискутируется. В качестве объекта исследований выбрано соединение NbS3-II, одна из ВЗП в котором образуется при Tp360 К и отличается высокой когерентностью [1]. Нам удалось наблюдать СШ вплоть до T=Tp и даже выше. При стандартном определении IВЗПIV(0), где (0) – линейная проводимость, nc падает при TTp. Оказалось, что nc  1-exp(-(T)/T), где (T) изменяется согласно теории БКШ. Однако можно предположить, что ВЗП вблизи Tp вносит флуктуационный вклад в (0) [2]. Тогда IВЗП=I-V, где  можно найти, экстраполируя (0) из области низких температур: exp(- /T), =2000 К. В этом случае получаем nc=const вплоть до T=Tp. Вклад ВЗП в (0) может быть связан с термоактивированным крипом ВЗП [3], либо со спонтанным проскальзыванием фазы (СПФ) ВЗП. В результате СПФ вблизи Tp может возникать смесь нормальной и пайерлсовской фаз; при этом СПФ не даёт вклад в нелинейную проводимость. Помимо этого, СПФ может стимулировать локальный крип ВЗП, давая вклад как в (0), так и в нелинейную проводимость [2]. Исследование ВАХ образцов сечением менее или порядка 10-3 мкм2 показало, что в них вблизи Tp происходит размытие порогового поля. При этом nc(T) нельзя описать, используя формулу БКШ. Очевидно, в таких образцах СПФ происходит во всём сечении, приводя к крипу ВЗП. В более толстых образцах СПФ происходит как крип дислокаций и вносит только омический вклад в проводимость. Во всех случаях полученный вторым способом результат nc=const демонстрирует сохранение общего числа электронов в свободном и коллективном состояниях.