Etude des propriétés dynamiques des ondes de densité de charge dans les bronzes bleus de molybdène A₀.₃MoO₃ ( A = K, Rb )

Abstract

Nous avons étudié les propriétés de transport non linéaire associées au dépiégeage d’une onde de densité de charge dans les bronzes bleus de molybdène A₀.₃MoO₃ (A = K, Rb). Les bronzes bleus sont des composés ayant une structure cristallographique quasi-bidimensionnelle et possèdent des propriétés électroniques quasi-unidimensionnelles. Ce sont des conducteurs métalliques à haute température. Ils présentent une transition métal-isolant de type Peierls à 182K. Au dessous de la température de transition, il apparait une distorsion périodique du réseau accompagnée d’une onde de densité de charge incommensurable avec le réseau. Pour T < 100K, le vecteur d’onde de la torsion devient indépendant de la température. Au-dessous de 182K, ces composés présentent des propriétés de transport non linéaire associées au mouvement de l’onde de densité de charge. Au-dessus du champ électrique seuil, il apparait une tension de bruit (bruit large bande) aux bornes de l’échantillon. L’analyse de Fourier de cette tension révèle une fréquence fondamentale et plusieurs harmoniques (bruit bande étroite). Les bronzes bleus sont aussi le siège de plusieurs phénomènes de métastabilité. Le piégeage met en jeu une grande gamme d’échelles de temps. Pour étudier celle-ci, nous avons développée une technique de courant pulsé. L’étude en courant pulsé du piégeage de l’onde de densité de charge montre que la réponse de l’onde à une excitation extérieure d’amplitude supérieure au seuil est caractérisée par une réponse élastique instantanée suivie d’un régime transitoire complexe. Le retour de l’onde à l’état repiégé n’est pas instantané, il est caractérisé par la présence de phénomènes de relaxation. La variation dans le temps de l’amplitude des régimes transitoires obéit à une loi en exponentielle étirée exp (-t/τ)β, caractéristique générale des systèmes désordonnés, où β est un exposant compris entre 0 et 1 et τ est un temps caractéristique. La variation en fonction du champ électrique du temps caractéristique suit une loi en puissance [E/Ec-1]⁻γ, Ec est légèrement inférieur au champ seuil. La divergence de τ au voisinage du champ seuil indique dynamique. Nous avons aussi étudié quelques effets non locaux associés à la grande cohérence de l’onde. L’ensemble des résultats est discuté en termes de dislocations de phase de l’onde et par analogie avec quelques aspects de la plasticité en métallurgie.