On the Fundamental Difference between the Effects of Electrical and Mechanical Vibrations on the Dynamics of a Charge Density Wave

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The effects of radio-frequency electric and strain fields on the depinning and sliding of a charge density wave in the quasi-one-dimensional conductor TaS3 have been compared. The amplitude dependence of the threshold voltage Vt (zeroth Shapiro step) has been studied for both fields. The threshold voltage Vt decreases with increasing radio-frequency electric field Erf at increasing rate |dVt/dErf|, whereas with increasing strain field, the decrease in the threshold voltage Vt is saturated, approaching a constant value. This result indicates a qualitative difference between the mechanisms of influence of the electric and strain fields on the dynamics of the charge density wave and is explained by the modulation of the sliding velocity of the charge density wave and pinning potential in the former and latter cases, respectively. In practice, the result allows one to distinguish the mechanical impact on the dynamics of the charge density wave from the influence of electrical interference at the same frequency.

About the authors

M. V. Nikitin

Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics, Russian Academy of Sciences

Email: vadim.pokrovskiy@mail.ru
125009, Moscow, Russia

V. Ya. Pokrovskiy

Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics, Russian Academy of Sciences

Email: vadim.pokrovskiy@mail.ru
125009, Moscow, Russia

D. A. Kay

Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics, Russian Academy of Sciences

Email: vadim.pokrovskiy@mail.ru
125009, Moscow, Russia

S. G. Zybtsev

Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: vadim.pokrovskiy@mail.ru
125009, Moscow, Russia

References

  1. P. Monceau, Adv. Phys. 61, 325 (2012).
  2. S. Brown and A. Zettl, Charge Density Wave Current Oscillations and Interference E ects, in Charge Density Waves in Solids, ed. by L. P. Gor'kov and G. Gruner, Elsevier, Amsterdam: North-Holland (1989), v. 25, p. 223.
  3. A. Zettl and G. Gruner, Phys. Rev. B 29, 755 (1984).
  4. R. E. Thorne, W. G. Lyons, J. W. Lyding, J. R. Tucker, and J. Bardeen, Phys. Rev. B 35, 6360 (1987).
  5. S. G. Zybtsev, S. A. Nikonov, V. Ya. Pokrovskii, V. V. Pavlovskiy, and D. Stareˇsini'c, Phys. Rev. B 101, 115425 (2020).
  6. J. W. Brill, Elastic properties of low-dimensional materials, in Handbook of Elastic Properties of Solids, Liquids, and Gases, ed. by M. Levy, H. E. Bass, and R. R. Stern, Academic Press, San Diego (2001), v. 2, p. 143.
  7. S. Hoen, B. Burk, A. Zettl, and M. Inui, Phys. Rev. B 46, 1874 (1992).
  8. V. Ya. Pokrovskii, S. G. Zybtsev, and I. G. Gorlova, Phys. Rev. Lett. 98, 206404 (2007).
  9. A. V. Golovnya, V. Ya. Pokrovskii, and P. M. Shadrin, Phys. Rev. Lett. 88, 246401 (2002).
  10. С. Г. Зыбцев, М. В. Никитин, В. Я. Покровский, Письма в ЖЭТФ 92, 448 (2010).
  11. В. Я. Покровский, С. Г. Зыбцев, М. В. Никитин, И. Г. Горлова, В. Ф. Насретдинова, С. В. Зайцев-Зотов, УФН 183, 33 (2013).
  12. M. V. Nikitin, S. G. Zybtsev, and V. Ya. Pokrovskii, Phys. Rev. B 86, 045104 (2012).
  13. R. S. Lear, M. J. Skove, E. P. Stillwell, and J. W. Brill, Phys. Rev. B 29, 5656 (1984).
  14. J. Nichols, D. Dominko, L. Ladino, J. Zhou, and J. W. Brill, Phys. Rev. B 79, 241110R (2009).
  15. M. V. Nikitin, S. G. Zybtsev, V. Ya. Pokrovskii, and B. A. Loginov, Appl. Phys. Lett. 118, 223105 (2021).
  16. М. В. Никитин, С. Г. Зыбцев, В. Я. Покровский, XIX Конференция Сильно коррелированные электронные системы и квантовые критические явления", 26 мая 2022 г. ФИАН. г. Москва, Сборник тезисов, М., Иевск, Ижевский институт компьютерных исследований (2022), c.107.
  17. М. В. Никитин, В. Я. Покровский, Д. А. Кай, С. Г. Зыбцев, В. В. Колесов, В. В. Кашин, Тезисы III Международной конференции "Физика конденсированных состояний" ФКС-2023, под ред. д.ф-м.н. Б. Б. Страумала, Черноголовка, 29 мая-2 июня 2023 г., с. 139.
  18. М. В. Никитин, В. Я. Покровский, Д. А. Кай, С. Г. Зыбцев, В. В. Колесов, В. В. Кашин, XX Конференция "Сильно коррелированные электронные системы и квантовые критические явления" ФИАН, г. Москва, 25 мая 2023 г., Сборник тезисов, М., Ижевск, Ижевский институт компьютерных исследований (2023), с. 138.
  19. Yu. Funami and K. Aoyama, Phys. Rev. B 108, L100508 (2023).
  20. Y. Wei and Y. Lei, Phys. Rev. E 106, 044204 (2022).
  21. M. Mori and S. Maekawa, Appl. Phys. Lett. 122, 042202 (2023).
  22. H. Fukuyama, J. Phys. Soc. Jpn. 41, 513 (1976).
  23. H. Fukuyama and P. A. Lee, Phys. Rev. B 17, 535 (1978).
  24. P. A. Lee and T. M. Rice, Phys. Rev. B 19, 3970 (1979).
  25. S. E. Brown, G. Gruner, and L. Mih'aly, Solid State Commun. 57, 165 (1986).
  26. V. Ya. Pokrovskii, M. V. Nikitin and S. G. Zybtsev, Physica B 460, 39 (2015).
  27. М. В. Никитин, В. Я. Покровский, С. Г. Зыбцев, А. М. Жихарев, П. В. Лега, Радиотехника и электроника 63, 248 (2018).
  28. М. В. Никитин, В. Я. Покровский, С. Г. Зыбцев, А. В. Фролов, Письма в ЖЭТФ 109, 54 (2019).
  29. С. Г. Зыбцев, В. Я. Покровский, В. Ф. Насретдинова, С. В. Зайцев-Зотов, Радиотехника и электроника 63, 992 (2018).
  30. S. G. Zybtsev and V. Ya. Pokrovskii, Phys. Rev. B 88, 125144 (2013).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Российская академия наук