Вынужденная диффузия скоррелированных примесей в пайерлсовском проводнике o-TaS3

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2020. Т. 112. № 6. С. 367–373.

Минакова В. Е., Никитина А. М., Зайцев-Зотов С. В.

Показано, что в ромбическом TaS3 с дефектами закалки при изменении температуры в области ниже температуры пайерлсовского перехода T < TP возникает вынужденная диффузия дефектов, обусловленная их сильным взаимодействием с волной зарядовой плотности (ВЗП). Определены взаимосвязи между концентрацией дефектов закалки n и пороговым полем начала скольжения ВЗП ET , а также сдвигом TP , вызванным внесением дефектов: ET ∝ n и ∆TP ∝ n. Такой набор законов соответствует скоррелированному с ВЗП расположению дефектов по объему образца. Обнаружена обычная (без термоциклирования) диффузия дефектов закалки при T ≈ 300 К, оценены ее коэффициент диффузии и высота энергетического барьера, что позволило прояснить наиболее вероятную природу дефектов. Это – примеси серы, внедренные во время закалки в ван-дер-ваальсовскую щель между цепочками и при T < TP частично упорядоченные благодаря взаимодействию с ВЗП. Это упорядочение существенно понижает высоту энергетического барьера вынужденной диффузии по сравнению с обычной диффузией при изменении пространственной конфигурации ВЗП в ходе термоциклирования, что приводит к появлению аномально высокой низкотемпературной вынужденной мобильности скоррелированных примесей.

Ключевые слова: электронный транспорт, переход Пайерлса, сильно коррелированные электронные системы, волны зарядовой плотности