Межслоевая туннельная спектроскопия квазиодномерных проводников с волной зарядовой плотности тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

Орлов Андрей Петрович

МЕЖСЛОЕВАЯ ТУННЕЛЬНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ КВАЗИОДНОМЕРНЫХ ПРОВОДНИКОВ С ВОЛНОЙ ЗАРЯДОВОЙ ПЛОТНОСТИ

01 04 07 - Физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

ЧНрпш.

ООЗ16ЭЭ54

Москва-2008

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте радиотехники и электроники им В А. Котельникова РАН

доктор физико-математических наук Латышев Юрий Ильич

доктор физико-математических наук, профессор

Кошелец Валерий Павлович

кандидат физико-математических наук, Преображенский Владимир Борисович

Институт неорганической химии им А В Николаева СО РАН

Защита состоится «20» июня 2008 г в 12-00 на заседании диссертационного совета Д002 231 01 при ИРЭ им. В А Котельникова РАН по адресу 125009, Москва, ул Моховая, д 11, корп 7

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИРЭ им В А Котельникова РАН

Автореферат разослан » мая 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук, профессор

Научный руководитель

Официальные оппоненты

Ведущая организация

СН Артеменко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. В последнее время исследования низкоразмерных наноматериалов и структур на их основе стало одним из определяющих направлений физики твердого тела Это связано прежде всего с неослабевающим интересом к фундаментальным свойствам конденсированных электронных состояний с макроскопической когерентностью, реализуемых в этих материалах, таких как высокотемпературная сверхпроводимость (ВТСП), волны зарядовой и спиновой плотности (ВЗП/ВСП) [1] Необходимо отметить большие потенциальные возможности практического использования низкоразмерных материалов в твердотельной наноэлектронике Например, реализуемые в этих материалах естественные туннельные переходы, образуемые чередованием атомно тонких проводящих и изолирующих слоев имеют размеры порядка постоянной решетки, то есть единиц нанометров, что дает принципиальную возможность использования нелинейных туннельных явлений для создания электронных приборов Традиционные методы туннельной спектроскопии квазиодномерных материалов чрезвычайно затруднены в силу малости поперечных геометрических размеров соединений данного типа Проблематичным является и создание искусственных туннельных барьеров на их поверхности Развиваемый в работе метод использует естественные туннельные барьеры, обусловленные самой кристаллической структурой этих материалов, что определяет высокое качество полученных туннельных спектров

Первая реализация такого типа туннельных структур была сравнительно недавно продемонстрирована на слоистых высокотемпературных сверхпроводниках типа В^ГгСаСигОв+х [2] Настоящая работа продолжает развитие этого метода для спектроскопии другого класса слоистых материалов с волной зарядовой плотности (ВЗП)

Цель работы заключалась в исследовании межслоевых туннельных спектров в пайерлсовском состоянии с ВЗП в двух широко исследуемых квазиодномерных материалах М^ез и ТаБз [3], представляющих собой

реализацию полного и частичного пайерсовских переходов, исследование в широком диапазоне температур температурной зависимости энергетической щели ВЗП в обоих материалах, поиск эффектов взаимной соизмеримости двух ВЗП, сосуществующих в МзЗез при низких температурах, исследование влияния статических (до 28 Тл) и импульсных (до 55 Тл) магнитных полей на энергетическую щель и температуру пайерлсовского перехода в Мгёеэ

Научная новизна полученных результатов заключается в адаптации метода межслоевой туннельной спектроскопии к классу слоистых материалов с волной зарядовой плотности и получение с его помощью следующих новых фундаментальных результатов определены и исследованы энергетические щели высокотемпературной и низкотемпературной ВЗП в ЫЬБез, а также в о-ТаЯ3 и установлен характер их температурной зависимости; обнаружен эффект взаимодействия двух ВЗП в ЫВБез при низких температурах в области их сосуществования, обнаружены и исследованы особенности туннельных спектров, локализованные внутри энергетической щели ВЗП в МЬБез, впервые проведена спектроскопия энергетической щели ВЗП в сильных магнитных полях до 55 Тл, показана возможность индуцирования энергетической щели магнитным полем выше температуры пайерлсовского перехода, обнаружен и объяснен немонотонный характер зависимости температуры пайерлсовского перехода от величины магнитного поля

Основные положения, выносимые на защиту:

• Определение энергетической щели волны зарядовой плотности (ВЗП) методом межслоевой туннельной спектроскопии в МэБез и о-ТаБз

• Обнаружение взаимодействия двух ВЗП, сосуществующих в МЬБез при низких температурах

• Обнаружение эффекта увеличения температуры пайерлсовского перехода и индуцирования энергетической щели ВЗП в №>8е3 в сильных магнитных полях

Достоверность полученных результатов подтверждена воспроизводимостью данных на большом числе образцов и их признанием научной общественностью Определенные в работе значения энергетической щели ВЗП согласуются с результатами измерений, полученными независимыми методами Часть обнаруженных эффектов количественно согласуются с результатами теоретических расчетов, а также теоретических предсказаний

Практическая значимость работы связана с разработкой нового независимого метода спектроскопии низкоразмерных материалов с ВЗП Этот метод уже зарекомендовал себя при исследовании слоистых высокотемпературных сверхпроводников В работе продемонстрированы высокие потенциальные возможности этого метода на другом классе материалов - квазиодномерных проводников с ВЗП

Личный вклад автора. Автор внес личный вклад в развитие межслоевой туннельной спектроскопии квазиодномерных проводников с ВЗП, который состоял в получении экспериментального материала, опубликованного в статьях, в объяснении поведения щели и состояний внутри нее от температуры и магнитного поля Автором создана высокочувствительная система компьютерного сбора данных для измерения межслоевых туннельных спектров, в том числе система быстрого сбора данных для измерения спектров в импульсных магнитных полях Им проведена значительная часть измерений и большая часть обработки экспериментальных данных Участие в выработке интерпретации полученных результатов

Апробация работы. Результаты диссертации были доложены на российских и международных конференциях. International Workshop on Electronic Crystals (Cargese, France, 21-27 August 2005), 4th International conference on magnetic and superconducting materials (Agadir, Morocco, 5-8 September 2005), на семинаре "Сильно коррелированные системы и квантовые критические явления" (ИФВД РАН, Троицк, 15 июня 2006), International workshop on Recent Developments in Low Dimensional Charge Density wave Conductors (Skradin, Croatia, 29 June - 3 July 2006), 5th International Workshop on

the intrinsic Josephson effect in high-Tc superconductors, Plasma-2006 (London, 17 -19 July 2006), International workshop on quantum mesoscopics (Montpellier, France, 9-12 October, 2006), на семинаре "Сильно коррелированные системы и квантовые критические явления" (ИФВД РАН, Троицк, 14 июня 2007), International School "Magnetic Fields for Science" (Cargese, France, 27 August - 8 September 2007), NATO Advanced Research Workshop on electron transport in nanosystems, (Yalta, Crimea, 17 - 21 September 2007), VIII Российская конференция по физике полупроводников (Екатеринбург, 30 сентября - 5 октября 2007), EuroMagNET Conference (Nijmegen, Netherlands, 22 - 23 October 2007)

Публикации По теме диссертации опубликовано 7 научных статей (список приведен в конце), из них 2 статьи в ведущих российских и 3 статьи в зарубежных журналах, внесенных в список ВАК Общий объем опубликованных работ по теме диссертации составил 33 страницы

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы Она содержит 103 страницы, 53 рисунка, 1 таблицу и библиографию из 66 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность исследуемой проблемы, поставлены цели и задачи диссертационной работы, включая научную новизну и практическую значимость полученных результатов работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, и описана структура диссертации

Глава 1 имеет обзорно-аналитический характер В ней изложены основные сведения, необходимые для понимания оригинальных частей диссертации В ней представлено описание конденсированного состояния с ВЗП (характеризующегося пространственной модуляцией коррелированной электронной плотности с волновым вектором Q=2kp , где кг - фермиевский волновой вектор и энергетической щелью 2А в электронном спектре), сделан обзор существующих методов спектроскопии энергетической щели ВЗП, среди

которых подробно рассмотрен метод туннельной спектроскопии Далее в главе рассмотрен метод межслоевой туннельной спектроскопии на примере слоистых ВТСП структур, рассмотрены его преимущества, приведен краткий обзор методов получения слоистых туннельных структур В конце главы сформулирована постановка задачи исследований развитие метода межслоевого туннелирования для спектроскопии состояния с ВЗП в материалах с полной и частичной диэлектризацией спектра, в широкой области температур, включая флуктуационную область, в условиях взаимодействия двух сосуществующих ВЗП в №)5е3, а также в условиях воздействия сильных магнитных полей

Глава 2 посвящена описанию исследуемых образцов и методики их измерений и состоит из трех разделов и выводов В разделе 2 1 дано описание и характеризация изучаемых многослойных структур Во многих проводниках с ВЗП цепочечного типа МХ3 (где М - металл, Х- халькогенид) проводящие цепочки организованы в элементарные, хорошо проводящие слои, изолированные друг от друга, изолирующими слоями атомной толщины В случае МЪБез изолирующие слои образуются двойными слоями оснований селеновых призм расположенных вокруг цепочек атомов ниобия, рис 1а [4] Известно, что длина свободного пробега носителей в плоскости слоев составляет несколько мкм, а анизотропия проводимости вдоль и поперек слоев достигает 104 при низких температурах [2] Оценка показывает, что в этих условиях длина свободного пробега поперек слоев составляет величину, меньшую расстояния между проводящими слоями ~10А Это указывает на то, что транспорт поперек слоев имеет туннельный характер Подобная ситуация имеет место в анизотропных ВТСП материалах типа В^БггСаСигОз+х, в которых анизотропия проводимости вдоль и поперек слоев также составляет 104, и туннельный характер поперечной проводимости доказан многочисленными экспериментами [2,5]

Слоистые структуры для исследования межслоевого туннелирования (мезы) получались методом двустороннего или латерального травления тонких

Рис. 1. (а) Слоистая структура NbSe3 в плоскости ас, штриховкой выделены проводящие слои; (Ь) схема межслоевого туннельного перехода; (с) SEM изображение мезы с размерами 1x1x0.1 мкм, полученной двухсторонним травлением монокристалла NbSe3 в фокусированных ионных пучках.

монокристаллов NbSe3 и o-TaS3 в фокусированных ионных пучках [5]. Латеральные размеры мез составляли (1 - 1.5) мкм х (1 - 1.5) мкм, а размер поперек слоев - 30 - 200 нм. Выбор малых латеральных размеров, меньших длины свободного пробега в плоскости слоя, обеспечивает когерентность туннелирования. Сопротивление мез при комнатной- температуре варьировалось от 100 Ом до единиц кОм, для NbSe3 и от 100 до 300 Ом для TaS3. На рис. 1Ь показана схема протекания тока через мезу, а на рис. 1с изображена фотография мезы NbSe3 с размерами 1 мкм х 1 мкм х 0.1 мкм полученной в сканирующем электронном микроскопе (SEM).

В разделе 2.2 изложена методика измерений межслоевых туннельных спектров. Измерения вольт-амперных характеристик (ВАХ) осуществлялись 4-х зондовым методом. Постоянный ток I через мезу задавался источником тока, а напряжение V снималось с электродов расположенных в непосредственной близости от мезы. Вследствие высокой анизотропии материала и геометрических соотношений размеров мезы к ширине (20 - 40 мкм) и толщине (1-2 мкм) исходного кристалла в "берегах" падает пренебрежимо малая часть от общего напряжения, составляющая меньше 0.1%. Спектры дифференциальной проводимости dlldViV) получались численным дифференцированием исходных ВАХ.

При образовании энергетической щели ВЗП возникает резкий максимум плотности состояний вблизи края щели [1] Поэтому туннельный ток на ВАХ должен резко возрастать при смещениях вблизи V= ±2А/е, а на зависимости dlldV от V должны появиться пики при смещениях -2Ые и +2Ые Положение этих пиков на зависимости дифференциальной проводимости от напряжения смещения и связывается с энергией щели (2А)

В разделе 2 3 описана экспериментальная установка для измерения туннельных спектров слоистых наноструктур Система обеспечивает измерение ВАХ слоистых структур, как в режиме заданного постоянного тока (1 пА - 100 мА), так и в режиме заданного напряжения (1 мкВ - 40 В), с предельной точностью измерений напряжения ~1 нВ, а также обеспечивает автоматическую стабилизацию температуры, с точностью не хуже 0 01К

Глава 3 посвящена спектроскопии энергетической щели ВЗП и состоит из пяти разделов и выводов В разделе 3 1 изложены результаты измерений и изучения межслоевых туннельных спектров NbSe3 и o-TaS3 при низких температурах Т«ТР , где Тр- температура пайерлсовского перехода На рис 2 показана измеренная зависимость дифференциальной проводимости от

7

0 г ■ i..................

-200 -100 0 100 200

V(mV)

Рис 2 Межслоевой туннельный спектр dIldV{V), измеренный на мезе NbSe3 при Т= 1 5К

0 1 ^

напряжения смещения dI/dV(V) мезы NbSe3 при температуре Т = 1 5 К. На графике видны пики, соответствующие щелям низкотемпературной ВЗП (ВЗП 2) (=60 мВ) и высокотемпературной ВЗП (ВЗП 1) (=130 мВ) и пик при нулевом смещении (вставка на рис 2) Пик при нулевом смещении изучался ранее [4], где он связывался с когерентным межслоевым туннелированием носителей, несконденсированных в ВЗП Найденные из этих измерений значения энергетической щели согласуются с результатами сканирующей туннельной микроскопии (STM) [6], фотоэмиссионной спектроскопии (ARPES) [7], оптических измерений [8], а также с результатами микроконтактной спектроскопии, полученными на контактах NbSe3-NbSe3 в направлении оси а [4] Спектры dI/dV(V) o-TaS3 при низких температурах (Т<Тр/2) имеют пики при напряжениях смещения 200 мВ Положение пиков согласуется с величиной энергетической щели, определенной из температурной зависимости холловской эдс, и фотопроводимости [9] Это сравнение показывает, что метод межслоевой туннельной спектроскопии является независимым методом определения энергетической щели ВЗП

В разделе 3 2 исследовано взаимодействие двух ВЗП, сосуществующих в NbSe3 при температурах ниже второго пайерлсовского перехода Для этого были проведены детальные измерения туннельных спектров, при фиксированных температурах при последовательном уменьшении температуры с малым шагом = 2-5 К в диапазоне от 1 5 - 170 К Несмотря на то, что форма спектров сильно меняется с изменением температуры, интегральная

характеристика S = ^(dI/dV)dV в пределе, когда V0 значительно превышает 2&\ 2

-у*

практически не зависит от температуры (рис За) Этот результат подтверждает, что измеряемая зависимость dI/dV{V) соответствует плотности состояний, а ее интеграл соответствует полному числу состояний, которое не зависит от температуры Температурные зависимости щелей (рис. ЗЬ) в целом соответствуют температурной зависимости, определяемой моделью Бардина, Купера и Шриффера (БКШ), за исключением флуктуационной области выше

(а)

(b)

2 5-

■ д, Д-

о

(О 10

ао' ................г,.. ■... I ■.. i.

О 20 40 60 80 100 120 140 160

т

О 20 40 60 80 100 120 140 160

Т(К)

Рис. 3 Температурные зависимости, (а) интегральной характеристики спектров 5(7), (Ь) положения щелевых пиков низкотемпературной и высокотемпературной ВЗП

Тр 1 Из эксперимента видно, что ниже ТР2 наблюдается дополнительное увеличение щели высокотемпературной ВЗП АЪ{ Это указывает на взаимодеиствие ВЗП 2 и ВЗП 1 в NbSe3 Взаимовлияние сосуществующих в NbSe3 ВЗП было предсказано теоретически [10], где оно связывалось с эффектом взаимной соизмеримости двух ВЗП с вектором обратной решетки 2(q\+qi) = (1,1,1), где qx = (0, 0.241, 0), q2 = (0 5,0 260, 0 5)- волновые вектора высокотемпературной и низкотемпературной ВЗП

Теоретически в [10] было показано, что подобное взаимодействие обеспечивает дополнительный член в свободной энергии Гинзбурга-Ландау, обусловленный взаимодействием фаз ВЗП (р\ и <рх

F2 = F,(A,) + А2А\ + В2А\ + В+а]а\ cos2(<р} + <рг) Здесь /^(Д,) соответствует свободной энергии, связанной с образованием Аь а А2 и В2 стандартные коэффициенты Гинзбурга-Ландау разложения свободной энергии по параметру порядка Д2 Четвертый интерференционный член описывает взаимодействие двух ВЗП Этот дополнительный член описывает взаимное увеличение модуля параметра порядка каждой ВЗП В частности,

предсказывалось, что при понижении температуры ниже Тр1 можно ожидать небольшого увеличения щели âi

Ранее этот эффект искался с помощью структурных дифракционных методов, однако в первых работах с имевшейся в то время точностью не было обнаружено изменений ни в положении, ни в интенсивности сателлитного пика высокотемпературной ВЗП при понижении температуры ниже Тр2 В более поздних работах было установлено некоторое взаимодействие двух ВЗП в условиях, когда одна из них или обе переходят в состояния скольжения под действием электрического поля, однако статического эффекта фазовой соизмеримости двух ВЗП до последнего времени не наблюдалось Высокая чувствительность метода межслоевой туннельной спектроскопии позволила его обнаружить

В разделе 3 3 изучены особенности межслоевых туннельных спектров NbSe3, обнаруженные при энергиях меньше энергетической щели ВЗП 2Д Одни из них проявляются при энергиях ~%Д и могут быть идентифицированы как широкие пики на межслоевых туннельных спектрах Другая особенность проявляется на еще меньшей шкале энергий V = V, ~ О 1Д и проявляется, как порог увеличения межслоевого туннелирования при V>Vt Наличиеие этих особенностей указывает на существование характерных низкоэнергетических вобуждений ВЗП с энергиями «УзД и ~кТр (<к - константа Больцмана), оказывающих влияние на неупругое межслоевое туннелирование Теоретически известные динамические возбуждения ВЗП - амплитудные и фазовые солитопы имеют близкую энергию Eas= 2Д/я [11,12], Eps ~ кТр [13]

В разделе 3 4 изучены межслоевые туннельные спектры в области флуктуаций ВЗП выше температур пайерлсовских переходов Тр\ и Tpj в NbSe3 Показано, что при температуре пайерлсовского перехода щелевые пики сливаются, образуя широкий максимум при нулевом смещении Наличие этого максимума связывается с избыточной плотностью состояний вблизи уровня Ферми вследствие сильных одномерных флуктуаций ВЗП вдоль цепочек Этот максимум наблюдается до очень высоких температур, вдвое превышающих ТР,

чго указывает на широкую температурную область их существования Это наблюдение подтверждается данными по рентгеновской дифракции на NbSeJ [14] Полученные результаты указывают на перспективность межслоевого туннелирования для изучения флуктуаций ВЗП

В разделе 3 5 проведено сравнение характера межслоевого туннелирования в материалах ВТСГ1 и с ВЗИ. Показано, что при низких температурах в обоих материалах оно имеет когерентный характер Отмечено также, что разрушение фазовой когерентности с ростом тока (ВТСП) или электрического поля (в случае ВЗП) поперек слоев происходит, начиная с наиболее слабого перехода, и имеет пороговый характер

Глава 4 посвящена межслоевой туннельной спектроскопии ВЗП в КЬ5е3 в магнитных полях и состоит из 3 разделов и выводов Вопрос о возможности стимулирования энергетической щели в КЬБез возник более 20 лет назад [15] после обнаружения аномально большого магнетосопротивления в этом материале В [15] было предположено, что дополншельный вклад в магнетосопротивление возникает из-за подавления магнитным полем "карманов" поверхности Ферми с несконденсированными носителями, увеличивая тем самым число носителей сконденсированных в ВЗП Механизм подавления "карманов" был рассмотрен в работе Горькова и Лебедя [16], где он связывался с улучшением условий нестинга ВЗП в магнитном поле Экспериментальных исследований энергетической щели в ЫЪБез в сильных магнитных полях до последнего времени не проводилось В представленной диссертационной работе были проведены исследования туннельных, спектров ЫЬБез в сильных магнитных полях с помощью метода межслоевого туннелирования

В разделе 4 1 изложены результаты исследования влияния сильных постоянных магнитных полей (до 28 Тл) на межслоевые туннельные спектры при низких температурах Наиболее интересным результатом здесь является подавление поперечным магнитным полем пика при нулевом смещении, рис 4 Как видно из рисунка, с ростом поля подавляется плотность состояний при

а

Зз

Рис 4. Эволюция межслоевых туннельных спектров ЫЬ5е3 в магнитном поле Щ\а", при Т=А 2К

еУ<2Л, и спектр приобретает характер типичный для туннельной плотное! и состояний почти полного диэлектрика ВЗП Результаты подтверждают диэлектризацию спектра в магнитном поле При этом магнетосопротивление при малых смещениях достигает двух порядков в полях 25 'Гл Тем не менее, слабый пик проводимости при нулевом смещении сохраняется вплоть до самых больших исследованных полей

Следующим этапом исследований явилась спектроскопия энергетической щели ВЗП при высоких температурах, вблизи температуры пайерлсовского перехода. Эти исследования потребовали использования магнитных полей существенно большей ингенсивности, которая к настоящему времени достижима только в импульсном режиме

В раздел 4 2. описана техника измерений туннельных спектров в сверхсильных (импульсных) магнитных полях до 55 Тл Эти измерения проводились в национальной, лаборатории импульсных магнитных полей (г Тулуза, Франция) Импульсное поле получалось разрядом через катушку батареи высоковольтных конденсаторов Временная развертка импульса

показана на рис 5 Типичное время нарастания импульса составляло 60 мс, а время спада - -350 мс Максимальная скорость изменения поля составляла порядка 1 Тл/мс Современные измерительные системы, на основе синхродетекторов легко позволяют вести измерения магнетосопротивления образцов на фиксированном токе в таких импульсных полях В работе была предложена и реализована более сложная методика измерения большой серии ВАХ за время одного импульса поля

Измерения ВАХ выполнялись по следующей методике в течение полного времени импульса магнитного поля 500 мс, через образец пропускался пилообразный ток с периодом 0 5 мс (2 кГц), и синхронно производились измерения напряжения V, тока / и поля Н (VnlUH ~ dH/dt - эдс самоиндукции в калиброванной катушки рядом с образцом) на частоте 2 МГц (рис 5) За время одного импульса магнитного поля это позволило развернуть 1000 ВАХ (с прямым и обратным ходом) содержащих по 1000 точек каждая, при этом изменение поля на сегмент ВАХ (от -1тах до +1тах) в худшем случае составляло

55Тл

1>

Полное время измерений 500МС'

Стоп

¡ЦАП, 3 АЦП

Рис 5 Временная развертка импульса магнитного поля, совмещенная с разверткой тока через образец На вставке ВАХ и dI/dV(V) одного периода развертки

О 5%, обеспечивая квазистатический режим измерения туннельных спектров Формирование тока производилось с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), а синхронные измерения параметров спектра с![/с/У(У,Н) - независимыми аналого-цифровыми преобразователями (АЦП) со специально сконструированными малошумящими дифференциальными усилителями и фильтрами Система в настроенном состоянии имела шум на входе предусилителей 40 мкВ и шумовой ток 200 нА, на эффективной частоте измерений 2 МГц, что позволило с приемлемой точностью измерять ВАХ образцов с типичным размахом тока в 1-2 мА и напряжения 300 мВ, обеспечивая высокое качество измеряемых спектров, рис 6

В разделе 4 3 изложены результаты исследования индуцирования энергетической щели магнитным полем выше температуры пайерлсовского перехода Методом межслоевой туннельной спектроскопии было исследовано влияние магнитного поля на величину энергетической щели ВЗП в ЫЬБсз вблизи температуры нижнего пайерлсовского перехода Тр2 Было обнаружено,

1—г

4 0 -N5583

ОТ

_____I_I_1__1_I_I_1_1_I_I.........¡—Л

-3-2-10123 У/2Л2(4.2К)

Рис 6 Эволюция межслоевых туннельных спектров ЫЬБез в магнитном поле при температуре Г=65К, на 5 К выше температуры пайерлсовского

перехода

что энергетическая щель значительно увеличивается под действием магнитного поля при температурах несколько ниже Тр, и что наиболее примечательно, может индуцироваться при температурах выше Тр Этот эффект проиллюстрирован на рис 6, где показано, как под действием поля на широком максимуме спектра с11/с1У(У), обусловленном флукутациями ВЗП, появляются и развиваются два пика щелевой особенности Видно также, что в полях больше 30 Тл амплитуда пиков начинает уменьшаться При более высоких температурах наблюдается полное исчезновение индуцированной щели в сильных полях Таким образом, индуцированная магнитным полем энергетическая щель ВЗП существует в конечной области магнитных полей и температур выше Тр Детальные измерения спектров при фиксированных температурах (45 - 83К) и при изменеии магнитных полей от 0 до 55 Тл позволили определить область температур и магнитных полей, в которых наводится щель ВЗП выше температуры пайерлсовского перехода Эти наблюдения, по - сути, характеризуют собой увеличение Тр под действием магнитного поля, поскольку щелевая особенность появляется при температурах выше Тр, при которых она отсутствовала без магнитного поля

Фазовая диаграмма Т-Н области индуцирования щели магнитным полем показана на рис 7, где она заштрихована, а ее граница представляет собой

85

1ЧЬЗе3

''I • #3

★ #4

0 10 20 30 40 50 60

Н(Т)

Рис 7 Фазовая диаграмма Т-Н состояния ВЗП, индуцированного магнитным полем (заштрихованная область)

зависимость ТР(Н) Как видно, она имеет немонотонный характер Тр сначала увеличивается с ростом Н, достигает максимума при Н ~ 30 Тл, а затем уменьшается при дальнейшем росте Н Эффект увеличения Тр{Н) связывается с улучшением условия нестинга ВЗП под действием поля, тогда как ее подавление в сильных полях - с разрушением основного состояния в результате его зеемановского расщепления При Н = 0 состояние с ВЗП вырождено относительно ориентации спинов тт или 4-1 Зеемановское расщепление основного состояния ВЗП приводит к увеличению вектора Qtт и уменьшению <2и Это приводит к ухудшению условий спаривания с исходным вектором ВЗП в нулевом поле Эксперимент показывает, что падение ТР{Н) начинается с 30 Тл, в условиях когда энергия зеемновского расщепления 2\1ВН (где Цд -магнетон Бора) превышает энергию кТр Полученный результат качественно согласуется с теоретическим расчетом для систем с несовершенном нестингом [17]

В заключение приведены основные результаты диссертации

Основные результаты, полученные в работе

1 Методом межслоевой туннельной спектроскопии определены энергетические щели волны зарядовой плотности (ВЗП) в №>8ез равные 60 мВ для нижней и 120 мВ для верхней ВЗП и о-ТаБз равной 200 мВ, при низких температурах

2 Определена температурная зависимость положения энергетической щели №>Бе3 от температуры, согласующаяся с моделью БКШ

3 Обнаружен эффект взаимодействия двух ВЗП, сосуществующих в КЬБе3 заключающийся в увеличении энергетической щели высокотемпературной ВЗП при образовании низкотемпературной ВЗП

4 Обнаружены особенности туннельных спектров локализованные внутри энергетической щели Предложена их интерпретация

5 Установлен эффект индуцирования энергетической щели ВЗП в NbSe3 выше температуры пайерлсовского перехода в сильном магнитном поле

6 Показан немонотонный характер зависимости температуры пайерлсовского перехода (Тр) от магнитного поля Рост Тр в полях до 30 Тл связывается с улучшением условия нестинга ВЗП, а уменьшение Тр с зеемновским расщеплением основного состояния, в условиях когда энергия зеемновского расщепления 2|1вН превышает энергию кТр

Основное содержание диссертационной работы изложено в

следующих публикациях:

A1 Yul Latyshev, Р Monceau, S Brazovskn, АР Orlov, and T Foumier, Observation of charge density wave solitons in overlapping tunnel junctions, Phys Rev Lett, 95, 266402 (2005)

A2 Yu I Latyshev, P Monceau, S A Brazovskn, A P Orlov, A A Sinchenko, Th Fournier, E Mossang, Interlayer tunneling spectroscopy of layered CDW materials, J Physique, France IV, 131, 197-202 (2005)

A3 Yu I Latyshev, P Monceau, S Brazovskii, A P Orlov andT Fournier, Subgap collective Tunneling and Its Staircase Structure in Charge Density Waves", Phys Rev Lett, 96,116402 (2006)

A4 Yu I Latyshev, P Monceau, S A Brazovskii, A P Orlov, T Yamashita, L N Bulaevskii, Method of interlayer tunneling for studies of layered high temperature superconductors and charge density wave materials, Phys stat sol (c), 3, 3110-3113 (2006)

A5 A P Orlov, Yu I Latyshev, A M Smolovich, P Monceau, Interaction of both charge density waves in NbSe3 from interlayer tunneling experiments, Письма в ЖЭТФ, том 84, вып 2, с 89-92 (2006)

А6 Yu I Latyshev, P Monceau, A P Orlov, S A Brazovskii, and Th Fournier, Interlayer tunneling spectroscopy of charge density waves, Supercond Sci Technol, 20, S87-S92 (2007)

A7 АП Орлов, ЮИ Латышев, Д Виньоль, П Монсо Индуцирование энергетической щели волны зарядовой плотности в NbSe3 сильным магнитным полем выше температуры пайерлсовского перехода Письма в ЖЭТФ, том 87, вып 8, с 502-506 (2008)

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1 Gruener, G Density Waves in Solids / G Gruener // Addison-Wesley, N Y -1994,276 p

2. Kleiner, R Intrinsic Josephson effects in Bi2Sr2CaCu20g single crystals / R Klemer, F Stemmeyer, G Kunkel, andP Muller//Phys Rev Lett -1992, v 68, p 2394-2397

3 Monceau, P (Ed) Electronic Properties of Inorganic Quasi-One-Dimensional Compounds Pt II/Dordrecht1 D Reidel,-1985,139p

4 Латышев, Ю И Когерентное туннелирование между элементарными проводящими слоями в проводнике с волной зарядовой плотности NbSe3 / Ю И Латышев, А А Синченко, Л Н Булаевский, В Н Павленко, П Монсо // Письма в ЖЭТФ -2002, том 75, вып 2, с 103-108

5 Latyshev, Yul Fabrication of submicron BSCCO stacked junctions by focused ion beam (FIB) / Yu I Latyshev, S -J. Kim, and T Yamashita // IEEE Transactions on Applied Superconductivity -1999, v 9,12, p 43124315

6 Dai, Z Charge-density-wave modifications m NbSe3 produced by Fe and Co doping / Zhenxi Dai, С G Slough, and RV Coleman//Phys Rev В-1992, v 45, p 9469-9472

7 Schafer, J Unusual Spectral Behavior of Charge-Density Waves with Imperfect Nesting m a Quasi-One-Dimensional Metal / J Schafer, Sing M, Ciaessen R, Rotenberg E, Zhou X J, Thorne R E and Kevan S D // Phys Rev Lett -2003, v 91 p 066401

8 Perucci, A Optical investigation of the charge-density-wave phase transitions in NbSe3 /А Perucci, L Degiorgi and R E Thorne // Phys Rev В-2004, v 69, p 195114

9 Zaitsev-Zotov, S V Evidence of Collective Charge Transport m the Ohmic Regime of o-TaS3 in the Charge-Density-Wave State by a Photoconduction Study / S V Zaitsev-Zotov and V E Minakova // Phys Rev Lett -2006,

v 97, p 266404

10 Bruinsma, R Phase-locked charge-density waves m NbSe3 / R Brumsma, SE Trullinger//Phys Rev В-1980, v 22, p 4543-4549

11 Brazovskn, S A Self localized excitations in the Peierls-Frohlich state / S A Brazovskn // Sov Phys JETP-1980, v 51,342-345

12 Артеменко, С H Солитоны с локализованным электронным состоянием в квазиодномерных проводниках с волной зарядовой плотности // Письма в ЖЭТФ -1996, том 63, вып 1, с 49-54

13 Brazovskn, S Recent views on solitons m Density Waves / S Brazovskn, Yu I Latyshev, S I Matveenko and P Monceau // J Phys IV (France) -2005, v 131, p 77-81

14 Pouget, J P X-ray observation of 1-D precursor effects in NbSe3 and new diffuse scattering features m FeNb3Se,0 / JP Pouget, R Moret, A Meerschaut, L Guemas and J Rouxel, Journal de Physique -1983, v 44, C3 - 1729-1731.

15 Balseiro, CA Density Waves in High Magnetic Fields A Metal-Insulator Transition/С A Balseiro and L M Falicov//Phys Rev Lett -1985, v 55, p 2336-2339

16 Gor'kov, L P On the stability of the quasi-onedimensional metallic phase in magnetic fields against the spin density wave formation /LP Gor'kov and A G Lebed // Journal de Physique Lettres -1984, v 45, p 433-440

17 Zanchi, D Phase diagram for charge-density waves in a magnetic field / D Zanchi, A Bjelis, and G Montabaux//Phys Rev B -1996, v 53, p 12401250

Подписано в печать 14 05 2008 г Печать трафаретная

Заказ № 408 Тираж 100 экз

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш , 36 (495) 975-78-56, (499) 788-78-56 www autoreferat ru

Введение.

1. Обзор литературы.

1.1. Конденсированное состояние с волной зарядовой плотности

ВЗП).

1.2. Методы спектроскопии энергетической щели ВЗП.

1.3. Туннельный эффект для спектроскопии энергетической щели.

1.4. Межслоевое туннелирование в слоистых материалах с ВТСП.

1.5. Постановка задачи.

2. Техника эксперимента.

2.1. Описание и характеризация многослойных структур.

2.2. Методика измерений межслоевых туннельных спектров.

2.3. Экспериментальная установка. Конструкция криостата. Система стабилизации температуры.

2.4. Выводы.

3. Спектроскопия энергетической щели ВЗП.

3.1. Определение энергетической щели ВЗП в МЬБез и о-Та8з.

2.2. Взаимодействие двух ВЗП в №)8е3.

3.3. Состояния внутри щели ВЗП.

3.4. Флуктуации ВЗП выше температуры пайерлсовского перехода в

МэБез.

3.5. Сравнение межслоевого туннелирования в материалах ВТСП и с

3.6. Выводы.

4. Межслоевая туннельная спектроскопия ВЗП в 1ЧЬ8е3 в магнитных полях.

4.1. Переход металл- диэлектрик в сильных магнитных полях.

4.2. Техника измерений туннельных спектров в импульсных магнитных полях.

4.3. Индуцирование энергетической щели магнитным полем выше температуры пайерлсовского перехода.

4.4. Выводы.

Низкоразмерные (квазиодномерные и квазидвумерные) материалы, это материалы, в которых в силу специфики кристаллической решетки проводимость реализуется в атомных металлических цепочках или слоях, электрически изолированных друг от друга. В последнее время исследования подобных низкоразмерных наноматериалов и структур на их основе стало одним из определяющих направлений физики твердого тела. Это связано, прежде всего, с неослабевающим интересом к фундаментальным свойствам конденсированных электронных состояний с макроскопической когерентностью, реализуемых в этих материалах, таких как высокотемпературная сверхпроводимость (ВТСП), волны зарядовой и спиновой плотности (ВЗП/ВСП) [1]. Необходимо отметить большие потенциальные возможности практического использования низкоразмерных материалов в твердотельной наноэлектронике. Например, реализуемые в этих материалах естественные туннельные переходы, образуемые чередованием атомно тонких проводящих и изолирующих слоев, имеют размеры порядка постоянной решетки, то есть единиц нанометров, что дает принципиальную возможность использования нелинейных туннельных явлений для создания электронных приборов. Традиционные методы туннельной спектроскопии квазиодномерных материалов чрезвычайно затруднены в силу малости поперечных геометрических размеров соединений данного типа. Проблематичным является и создание искусственных туннельных барьеров на их поверхности. Развиваемый в работе метод межслоевого туннелирования использует естественные туннельные барьеры, обусловленные самой кристаллической структурой этих материалов, что определяет высокое качество полученных туннельных спектров.

Первая реализация такого типа межслоевых туннельных структур была сравнительно недавно продемонстрирована на слоистых высокотемпературных сверхпроводниках типа В128г2СаСи208+х [2]. Настоящая работа продолжает развитие метода межслоевого туннелирования для спектроскопии другого класса слоистых материалов с волной зарядовой плотности (ВЗП).

Цель работы заключалась в исследовании межслоевых туннельных спектров в пайерлсовском состоянии с ВЗП в двух широко исследуемых квазиодномерных материалах №>8е3 и Та8з [3], представляющих собой реализацию полного и частичного пайерлсовских переходов; исследование в широком диапазоне температур температурной зависимости энергетической щели ВЗП в обоих материалах; поиск эффектов взаимной соизмеримости двух ВЗП, сосуществующих в №>8ез при низких температурах; исследование влияния статических (до 28 Тл) и импульсных (до 55 Тл) магнитных полей на энергетическую щель и температуру пайерлсовского перехода в МЬ8е3.

Научная новизна полученных результатов заключается в адаптации метода межслоевой туннельной спектроскопии к классу слоистых материалов с волной зарядовой плотности и получение с его помощью следующих новых фундаментальных результатов: определены и исследованы энергетические щели высокотемпературной и низкотемпературной ВЗП в МЪ8е3, а также в о-ТаБз и установлен характер их температурной зависимости; обнаружен эффект взаимодействия двух ВЗП в №*8е3 при низких температурах в области их сосуществования; обнаружены и исследованы особенности туннельных спектров, локализованные внутри энергетической щели ВЗП в МэБез; впервые проведена спектроскопия энергетической щели ВЗП в сильных магнитных полях до 55 Тл, показана возможность индуцирования энергетической щели магнитным полем выше температуры пайерлсовского перехода; обнаружен и объяснен немонотонный характер зависимости температуры пайерлсовского перехода от величины магнитного поля. ~ Основные положения, выносимые на защиту:

• Определение энергетической щели волны зарядовой плотности (ВЗП) методом межслоевой туннельной спектроскопии в №>8е3 и о-ТаЭз.

• Обнаружение взаимодействия двух ВЗП, сосуществующих в 1МЬ8е3 при низких температурах.

• Обнаружение эффекта увеличения температуры пайерлсовского перехода и индуцирования энергетической щели ВЗП в №>8е3 в сильных магнитных полях.

Достоверность полученных результатов подтверждена воспроизводимостью данных на большом числе образцов и их признанием научной общественностью. Определенные в работе значения энергетической щели ВЗП согласуются с результатами измерений, полученными независимыми методами. Часть обнаруженных эффектов количественно согласуются с результатами теоретических расчетов, а также теоретических предсказаний.

Практическая значимость работы связана с разработкой нового независимого метода спектроскопии низкоразмерных материалов с ВЗП. Этот метод уже зарекомендовал себя при исследовании слоистых высокотемпературных сверхпроводников. В работе продемонстрированы высокие потенциальные возможности этого метода на другом классе материалов — квазиодномерных проводников с ВЗП.

Личный вклад автора. Автор внес личный вклад в развитие межслоевой туннельной спектроскопии квазиодномерных проводников с ВЗП, который состоял в получении экспериментального материала, опубликованного в статьях, в объяснении поведения щели и состояний внутри нее от температуры и магнитного поля. Автором создана высокочувствительная система компьютерного сбора данных для измерения межслоевых туннельных спектров, в том числе система быстрого сбора данных для измерения спектров в импульсных магнитных полях. Им проведена значительная часть измерений и большая часть обработки экспериментальных данных. Участие в выработке интерпретации полученных результатов.

Апробация работы. Результаты диссертации были доложены на российских и международных конференциях: International Workshop on Electronic Crystals (Cargese, France, 21-27 August 2005); 4th International conference on magnetic and superconducting materials (Agadir, Morocco, 5-8 September 2005); на семинаре "Сильно коррелированные системы и квантовые критические явления" (ИФВД РАН, Троицк, 15 июня 2006); International workshop on Recent Developments in Low Dimensional Charge tVi

Density wave Conductors (Skradin, Croatia, 29 June - 3 July 2006); 5 International Workshop on the intrinsic Josephson effect in high-Tc superconductors, Plasma-2006 (London, 17 -19 July 2006); International workshop on quantum mesoscopics (Montpellier, France, 9-12 October, 2006); на семинаре "Сильно коррелированные системы и квантовые критические явления" (ИФВД РАН, Троицк, 14 июня 2007); International School "Magnetic Fields for Science" (Cargese, France, 27 August - 8 September 2007); NATO Advanced Research Workshop on electron transport in nanosystems, (Yalta, Crimea, 17-21 September 2007); VTII Российская конференция по физике полупроводников (Екатеринбург, 30 сентября - 5 октября 2007); EuroMagNET Conference (Nijmegen, Netherlands, 22 - 23 October 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных статей, из них 2 статьи в ведущих российских и 3 статьи в зарубежных журналах, внесенных в список ВАК. Общий объем опубликованных работ по теме диссертации составил 33 страницы.

Список основных публикаций автора по теме диссертации:

1. Yu.I. Latyshev, P. Monceau, S. Brazovskii, A.P. Orlov, and T. Fournier, Observation of charge density wave solitons in overlapping tunnel junctions, Phys. Rev. Lett., 95, 266402 (2005).

2. Yu.I. Latyshev, P. Monceau, S.A. Brazovskii, A.P. Orlov, A.A. Sinchenko, Th. Fournier, E. Mossang, Interlayer tunneling spectroscopy of layered CDW materials, J. Physique, France IV, 131, 197-202 (2005)

3. Yu.I. Latyshev, P. Monceau, S. Brazovskii, A.P. Orlov and T. Fournier, Subgap collective Tunneling and Its Staircase Structure in Charge Density Waves, Phys. Rev. Lett, 96, 116402 (2006).

4. Yu. I. Latyshev, P. Monceau, S.A. Brazovskii, A.P. Orlov, T. Yamashita, L.N. Bulaevskii, Method of interlayer tunneling for studies of layered high temperature superconductors and charge density wave materials, Phys. stat. sol. (c), 3,3110-3113 (2006).

5. A.P. Orlov, Yu.I. Latyshev, A.M. Smolovich, P. Monceau, Interaction of both charge density waves in NbSe3 from interlayer tunneling experiments, Письма в ЖЭТФ, том 84, вып.2, с.89-92 (2006).

6. Yu.I. Latyshev, P. Monceau, A.P. Orlov, S.A. Brazovskii, and Th. Fournier, Interlayer tunneling spectroscopy of charge density waves, Supercond. Sci. Technol., 20, S87-S92 (2007).

7. А.П. Орлов, Ю.И. Латышев, Д. Виньоль, П. Монсо. Индуцирование энергетической щели волны зарядовой плотности в NbSe3 сильным магнитным полем выше температуры пайерлсовского перехода. Письма в ЖЭТФ, том 87, вып.8, с.502-506 (2008).

Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения и списка цитируемой литературы. Глава 1 имеет обзорно-аналитический характер, посвящена обзору литературы, описанию методик измерений энергетической щели и обзору современных результатов полученных из межслоевого туннелирования в ВТСП. Глава 2 посвящена описанию исследуемых образцов и технике измерений межслоевых туннельных спектров. Глава 3 посвящена спектроскопии энергетической щели ВЗП в ]^Пэ8ез и Та83, исследованию эффектов, обусловленных соизмеримостью двух сосуществующих ВЗП в №>8е3, а также эффектов, связанных с существованием динамических амплитудных и фазовых возбуждений ВЗП с энергией меньше щели. Глава 4 посвящена межслоевой туннельной спектроскопии ВЗП в №>8ез в магнитных полях, как при низких температурах, так и вблизи пайерлсовского перехода. В заключении перечислены основные полученные результаты. Список цитируемой литературы содержит 66 наименований.

4.4. Выводы

Методом межслоевой туннельной спектроскопии исследовано влияние магнитного поля на величину энергетической щели волны зарядовой плотности (ВЗП) в МэЭез как при низких температурах так и вблизи температуры нижнего пайерлсовского перехода Тр2. Показано, что магнитное поле увеличивает энергетическую щель и даже может ее индуцировать при температурах, на 15 - 20К превышающих Тр2. При этом температура пайерлсовского перехода увеличивается с ростом поля, достигает максимума при 30 Тл, а затем уменьшается при дальнейшем росте поля. Эффект увеличения 7^2(Н) связывается с улучшением условия нестинга ВЗП под действием поля, тогда как ее подавление в сильных полях - с разрушением основного состояния в результате его зеемановского расщепления в условиях когда энергия зеемановского расщепления 2\лВн превышает энергию кТр

Заключение

Слоистые структуры на основе материалов с ВЗП представляют собой новый класс вертикальных туннельных наноструктур, которые позволяют с одной стороны получить новые фундаментальные знания в области представлений о туннелировании на масштабах длин постоянной решетки, а также имеют прикладную перспективу разработки на их основе новых туннельных приборов твердотельной наноэлектроники. Для спектроскопии конденсированного состояния с ВЗП в работе был развит метод межслоевого туннелирования и были получены следующие результаты:

• Методом межслоевой туннельной спектроскопии определены энергетические щели волны зарядовой плотности (ВЗП) в №>8ез равные 60 мВ для нижней и 130 мВ для верхней ВЗП и о-ТаБз равной 200 мВ, при низких температурах.

• Определена температурная зависимость положения энергетической щели №)8ез от температуры, согласующаяся с моделью БКШ.

• Обнаружен эффект взаимодействия двух ВЗП, сосуществующих в №>8е3 заключающийся в увеличении энергетической щели высокотемпературной ВЗП при образовании низкотемпературной ВЗП.

• Обнаружены особенности туннельных спектров локализованные внутри энергетической щели. Предложена их интерпретация.

• Установлен эффект индуцирования энергетической щели ВЗП в NbSe3 выше температуры пайерлсовского перехода в сильном магнитном поле.

• Показан немонотонный характер зависимости температуры пайерлсовского перехода (Тр) от магнитного поля. Рост Тр в полях до 30 Тл связывается с улучшением условия нестинга ВЗП, а уменьшение Тр с зеемановским расщеплением основного состояния, в условиях, когда энергия зеемановского расщепления 2\хвН превышает энергию кТр

Выражаю глубокую благодарность моему научному руководителю д.ф.-.м.н. Ю.И. Латышеву за предложенную тему исследований и большую помощь в работе. Приношу благодарность к.ф.-м.н. A.A. Синченко за помощь в экспериментах в сильных магнитных полях, а также д.ф.-м.н. С.А. Бразовскому, д.ф.-м.н. Ф.Я. Надю и проф. П. Монсо за полезные обсуждения. Хочу поблагодарить П. Монсо за организацию возможности измерений в сильных и сверхсильных магнитных полях во Франции. Особую признательность хочу выразить моим коллегам, сотрудникам 184 лаборатории ИРЭ РАН за помощь и дружественную поддержку, оказанные мне в процессе выполнения диссертационной работы.

1. Gruener, G. Density Waves in Solids / G. Gruener // Addison-Wesley, N.Y. -1994, 276 p.

2. Kleiner, R. Intrinsic Josephson effects in Bi2Sr2CaCu208 single crystals / R. Kleiner, F. Steinmeyer, G. Kunkel, and P. Müller // Phys. Rev. Lett. -1992, v.68, p.2394-2397.

3. Monceau, P (Ed.) Electronic Properties of Inorganic Quasi-One-Dimensional Compounds Pt. II / Dordrecht: D. Reidel, -1985, 139 p.

4. Пайерлс, P. Квантовая теория твердых тел / Р. Пайерлс, М.: ИЛ, 1956, -260 с.

5. Gor'kov, L.P. On the stability of the quasi-onedimensional metallic phase in magnetic fields against the spin density wave formation / L.P. Gor'kov and A.G. Lebed // Journal de Physique Letters -1984, v.45, p.433-440.

6. Thompson, A.H. Charge-density-wave transport in TaS3/ A.H. Thompson, A. Zettl, G. Gruener//Phys. Rev. Lett. -1981, 47, p.64.

7. Takoshima, T. Non-ohmic conductivity of TaS3 in the low-temperature semiconducting regime / T. Takoshima, M. Ido, K. Tsutsumi, T. Sambongi, S. Honma, K. Yamaya, Y. Abe // Sol. St. Commun. -1980, v.35, p.911-915.

8. Жилинский, C.K. Электрическая проводимость квазиодномерного соединения TaS3 при низких температурах / С.К. Жилинский, М.Е. Иткис, И.Ю. Кальнова, Ф.Я. Надь, В.Б. Преображенский // ЖЭТФ -1983, т. 85, с.362 -372.

9. Zettl, A. Charge-density-wave transport in orthorhombic TaS3/ A. Zettl, G. Gruener, A.H. Thompson // Phys. Rev. -1982, B26, p.5760

10. Латышев, Ю.И. Эффект Холла при пайерлсовском переходе TaS3 / Ю.И. Латышев, Я.С. Савицкая, В.В. Фролов // Письма в ЖЭТФ -1983. том.38, вып. 9, с.446-449

11. Zaitsev-Zotov, S.V. Evidence of Collective Charge Transport in the Ohmic Regime of o-TaS3 in the Charge-Density-Wave State by a Photoconduction Study / S.V. Zaitsev-Zotov and V.E. Minakova // Phys. Rev. Lett. -2006, v.97, p. 266404.

12. Periicci, A. Optical investigation of the charge-density-wave phase transitions in NbSe3 /A .Perucci, L. Degiorgi and R.E. Thorne // Phys. Rev. B -2004, v.69, p. 195114 5pages.

13. Schafer, J. Unusual Spectral Behavior of Charge-Density Waves with Imperfect Nesting in a Quasi-One-Dimensional Metal / J. Schafer, Sing M, Ciaessen R, Rotenberg E, Zhou X J, Thorne R E and Kevan S D. // Phys. Rev. Lett. -2003, v.91 p.066401 4 pages.

14. Sinchenko, A.A. Coherent-noncoherent tunneling crossover in NbS3-NbSe3 / A.A. Sinchenko and P, Monceau // Phys. Rev B -2007, v.76, p. 115129

15. Latyshev, Yu.I. Interlayer tunnelling spectroscopy of the charge density wave state in NbSe3 / Yu.I. Latyshev, P. Monceau, A.A. Sinchenko, L.N. Bulaevskii, S.A. Brazovskii, T. Kawae, and T. Yamashita, // J. Phys. A: Math. -2003, v.36, p.9323-9335

16. Roditchev, D. Voltage-dependent STM image of a charge density wave / William Sacks, Dmitri Roditchev, and Jean Klein // Phys. Rev. B -1998, v.57, p.13118 13131

17. Dai, Z. Charge-density-wave modifications in NbSe3 produced by Fe and Co doping / Zhenxi Dai, C.G. Slough, and R.V. Coleman // Phys. Rev. B -1992, v.45, p.9469-9472.

18. Fournel, A. Measurement of the Charge-Density-Wave Gap of NbSe3 from Tunnel-Junction Spectra /A. Fournel, J.P. Sorbier, M. Konczykowski, and P. Monceau, // Phys. Rev. Lett. -1986, v.57, p.2199-2202

19. Тинкхам, М. Введение в сверхпроводимость / М. Тинкхам, М.: Атомиздат, -1980, 310с.

20. Giaever, I. Energy Gap in Superconductors Measured by Electron Tunneling / I. Giaever // Phys.Rev.Lett. -1960, v.5, p.147-148

21. Josepphson, B.D. Possible new effects in superconductive tunnelling / B.D. Josepphson // Physics Letters -1962, v.l, p.251-253

22. Rovell, J.M. Magnetic field depentene of the Josepson tunneling current // Phys. Rev. Lett. -1963, v.l 1, 200-202

23. Bulaevskii, L.N. Fraunhofer oscillations in a multilayer system with Josephson coupling of layers / L. N. Bulaevskii, J. Clem, L. Glazman // Phys. Rev. В -1992, v46, p.350-355.

24. Kleiner, R. Intrinsic Josephson effects in high-Tc superconductors / R. Kleiner and P. Mtiller // Phys. Rev. В 1994, v.49, 1327- 1341

25. Yurgens, A.A. Intrinsic Josephson junctions: recent developments / A.A. Yurgens // Supercond. Sci. Technol -2000. 13, R85-R100

26. Latyshev, Yu.I. Fabrication of submicron BSCCO stacked junctions by focused ionbeam (FIB) / Yu.I. Latyshev, S.-J. Kim, and T. Yamashita // IEEE Transactions on Applied Superconductivity -1999, v.9, i.2, p.4312-4315.

27. Kim, S.-J. Submicron stacked-junction fabrication from Bi2Sr2CaCu208 whiskers by focused-ion-beam etching / S.-J. Kim, Yu. I. Latyshev, and T. Yamashita, Appl. Phys. Lett. -1999, v.74, p.1156.

28. Franz, Y. Thermal fluctuations in ultrasmall intrinsic Josephson junctions / Y. Franz, Yu. Koval, D.Vasyukov, P. Mueller, H. Schneidewind, D.A. Ryndyk, J. Keller,and C. Helm // Phys. Rev. В -2004, v.69, p.014506 8 pages.

29. Latyshev, Yu.I. Interlayer tunneling of quasiparticles and Cooper pairs in Bi-2212 from experiments on small stacks / Yu.I. Latyshev, S.-J. Kim, V.N. Pavlenko, T. Yamashita, and L.N. Bulaevskii // Physica С -2001, v.362, p.156-163.

30. Clem, John R. Viscous flux motion in a Josephson-coupled layer model of high-Tc superconductors / J. Clem and M. Coffey // Phys. Rev. В -1990, v.42, p. 6209-6216

31. Bulaevskii, L.N. Vortex lattice of highly anisotropic layered superconductors in strong, parallel magnetic fields / L.N. Bulaevskii and J. R. Clem // Phys. Rev. B -1991, v.44, p.10234-10238.

32. Lee, J.U. Observation of coherent modes of Josephson vortices in Bi2Sr2CaCu20x / J. U. Lee, P. Guptasarma, D. Hornbaker, A. El-Kortas, D. Hinks, and K. E. Gray // Appl. Phys. Lett. -1995, v.61, pi471; J.U. Lee, Appl. Phys. Lett. -1997 p.71, p.1412

33. Latyshev, Yu. I. Intrinsic Josephson effects on stacks fabricated from high quality BSCCO 2212 single crystal whiskers / Yu. I. Latyshev, P. Monceau, and V. N. Pavlenko // Physica C -1997, v.293, p.174-180.

34. Latyshev, Yu.I. Shapiro Step Response in the Coherent Josephson Flux Flow State of Bi2Sr2CaCu208+5 / Yu.I. Latyshev, M.B. Gaifullin, T. Yamashita, M. Machida, and Yuji Matsuda // Phys. Rev. Lett. -2001, v.87, p.247007 4 pages.,

35. Koshelets, V.P. Self pumping effects and radiation linewidth of Josephson flux-flow oscillations / V.P. Koshelets, S.V. Shitov, A.V. Shukin, L.V. Filippenko, J. Mugind, A.V. Ustinov // Phys. Rev. -1997, B56, p.5572-5577.

36. Regi, F.X. Resistivity anisotropy and Josephson coupling in lead-substituted bismuth cuprates / F.X. Regi, J. Schneck et al. // J. Phys. Ill France -1994, v.4, p.2249-2257.

37. Yurgens, A. Bi2Sr2CaCu208 intrinsic Josephson junctions in a magnetic field / A. Yurgens, D. Winkler, T. Claeson, G. Yang, I. F. G. Parker, and С. E. Gough // Phys. Rev. В -1999, v.59, p. 007196 9 pages.

38. Latyshev, Yu.I. Dimensional Crossover for Intrinsic dc Josephson Effect in Bi2Sr2CaCu208 2212 Single Crystal Whiskers / Yu.I. Latyshev, J.E. Nevelskaya, and P. Monceau // Phys. Rev. Lett. -1996, v77, p.932-935.

39. Латышев, Ю.И. Когерентное туннелирование между элементарными проводящими слоями в проводнике с волной зарядовой плотности NbSe3 / Ю.И. Латышев, А.А. Синченко, Л.Н. Булаевский, В.Н. Павленко, П. Монсо // Письма в ЖЭТФ -2002, том 75, вып.2, с.103-108.

40. Tanabe, К. Observation of both pair and quasiparticle tunneling in intrinsic junction stacks fabricated on Bi2Sr2CaCu20s+5 single crystals / K. Tanabe, Y. Hidaka, S. Karimoto, and M. Suzuki // Phys. Rev. В -1996, v.53, p.9348 -9352.

41. Latyshev, Yu.I. Interlayer Transport of Quasiparticles and Cooper Pairs in Bi2Sr2CaCu208 + 5 Superconductors /Yu.I. Latyshev, T. Yamashita, L.N.Bulaevskii, M.J. Graf, A.V. Balatsky, and M.P. Maley // Phys. Rev. Lett. -1999, v.82, p.5345-5348.

42. Latyshev, Yu.I. Interlayer tunneling spectroscopy of layered CDW materials / Yu.I. Latyshev, P. Monceau, S.A. Brazovskii, A.P. Orlov, A.A. Sinchenko, Th. Fournier, E. Mossang // J. Physique, France IV -2005, 131, 197-202.

43. Orlov, A.P. Interaction of both charge density waves in NbSe3 from interlayer tunneling experiments / A.P. Orlov, Yu.I. Latyshev, A.M. Smolovich, P. Monceau // Письма в ЖЭТФ -2006, том 84, вып.2, с.89-92.

44. Latyshev, Yu.I. Interlayer tunneling spectroscopy of charge density waves / Yu.I. Latyshev, P. Monceau, A.P. Orlov, S.A. Brazovskii, and Th. Fournier // Supercond. Sci. Technol. -2007, 20, S87-S92.

45. Bruinsma, R. Phase-locked charge-density waves in NbSe3 / R. Bruinsma, S.E. Trullinger// Phys Rev. В -1980, v.22, p.4543-4549.

46. Fleming, R.M. X-ray scattering and electric field studies of the sliding mode conductor NbSe3 / R.M. Fleming, D.E. Moncton, D.B. McWhan // Phys. Rev. В-1978, v.18, p.5560-5563.

47. Richard, J. Temperature and pressure dependence of the non-linear properties of NbSe3 / J. Richard and P. Monceau // Solid State Communications -1980, v.33, p.635-639.

48. Ayari, A. Sliding-Induced Decoupling and Charge Transfer between the Coexisting Q1 and Q2 Charge Density Waves in NbSe3 / A. Ayari, R. Danneau, H. Requardt, et al., // Phys. Rev. Lett. -2004, v.93, p. 106404 5 pages.

49. Brazovskii, S.A. Self localized excitations in the Peierls-Frohlich state / S.A. Brazovskii // Sov. Phys. JETP -1980, v.51, 342-345.

50. Latyshev, Yu.I. Observation of charge density wave solitons in overlapping tunnel junctions / Yu.I. Latyshev, P. Monceau, S. Brazovskii, A.P. Orlov, and T. Fournier // Phys. Rev. Lett., 95, 266402, (2005)

51. Артеменко, C.H. Солитоны с локализованным электронным состоянием в квазиодномерных проводниках с волной зарядовой плотности // Письма в ЖЭТФ -1996, том.63, вып.1, с.49-54.

52. Brazovski, S. Theory of subgap interchain tunneling in quasi ID conductors // S. Brazovskii and S.I. Matveenko // cond-mat, 0709.1419vl, 2007

53. Вольф, E.JI. Принципы электронной туннельной спектроскопии под редакцией В.М. Свистунова, // Киев, Наукова Думка, 1990

54. Latyshev, Yu.I. Subgap collective Tunneling and Its Staircase Structure in Charge Density Waves // Yu.I. Latyshev, P. Monceau, S. Brazovskii, A.P. Orlov and T. Fournier, Phys. Rev. Lett -2006, v.96, p. 116402.

55. Brazovskii, S. Recent views on solitons in Density Waves / S. Brazovskii, Yu.I. Latyshev, S.I. Matveenko and P. Monceau // J. Phys. IV (France) -2005, v.131, p.77

56. Pouget, J.P. X-ray observation of 1-D precursor effects in NbSe3 and new diffuse scattering features in FeNb3Sei0 / J.P. Pouget, R. Moret, A. Meerschaut, L. Guemas and J. Rouxel, Journal de Physique -1983, Tome 44, C3 1729- 1731.

57. Balseiro, C.A. Density Waves in High Magnetic Fields: A Metal-Insulator Transition /С.А. Balseiro and L.M. Falicov // Phys. Rev. Lett. -1985, v.55, p.2336-2339.

58. Coleman, R.V. Evidence for Magnetism in the Low-Temperature Charge-Density-Wave Phase of NbSe3 / R.V. Coleman, G. Eiserman, M.P. Everson, A. Johnson, and L.M. Falicov // Phys. Rev. Lett. -1985, v.55, p.863-866.

59. Balseiro, C.A. Effect of high magnetic fields on the electronic structure of density-wave systems / C.A. Balseiro and L.M. Falicov // Phys. Rev. В -1986, v.34, p.863-871.

60. Орлов, А.П. Индуцирование энергетической щели волны зарядовой плотности в NbSe3 сильным магнитным полем выше температуры пайерлсовского перехода / А.П. Орлов, Ю.И. Латышев, Д. Виньоль, П. Монсо // Письма в ЖЭТФ -2008, том 87, вып.8, с.502-506.

61. Zanchi, D. Phase diagram for charge-density waves in a magnetic field / D. Zanchi, A. Bjelis, and G. Montabaux // Phys. Rev. B. -1996, v.53, p.1240-1250.