Интегрируя кривые на Рис. 2а и 3а, получаем максимумы. Их физический смысл - изменение тока или напряжения на образце в результате модуляции проводимости. Нормируя сигнал в максимуме на ток (рис. 2) или напряжение (рис. 3), получаем относительную модуляцию проводимости и , соответственно. При этом дj0~0.08° и ~0.25°, а сдвиг на краях образца, и , соответственно. Поделив дs/s на G, получаем 30 для образца №1 и 4 - для образца № 2. Эти безразмерные величины характеризуют тензорезистивный эффект, причём в данном случае он вызван сдвиговой деформацией. Учитывая, что в линейном приближении сдвиг не приводит к изменению объёма, следует отметить, что величина тензорезистивного эффекта весьма велика. Эти значения находятся в согласии с проведёнными ранее оценками [18]: (дs/s)/G = 1-10.
Приблизительность оценок связана с нелинейностью и пороговым видом зависимостей кручения и модуляции сопротивления от тока. Эта модуляция вызвана изменением условий зацепления ВЗП за примеси (пиннинга) при деформации [18] и определяется индивидуальными свойствами образца. Величина (дs/s)/G растёт с ростом напряжения примерно как E- Et [15][18], поэтому для увеличение сигнала СД1 следует прикладывать напряжение значительно выше Et. При этом, однако, резко возрастают внутренние механические потери [11] и падает добротность резонатора.
Итак, мы продемонстрировали, что образцы квазиодномерного соединения c ВЗП TaS3, являясь уникальными актюаторами, могут быть и детекторами резонансных колебаний. Переменный ток, протекающий через образец, содержит в себе информацию об амплитуде этих колебаний. Эту информацию можно извлечь, используя технику ГЧМ. Предложенная методика представляется наиболее перспективной для исследования ВЧ колебаний, прежде всего, в образцах микронных и нанометровых размеров.
Литература
[1] K. Jensen, K. Kim, A. Zettl. „An atomic-resolution nanomechanical mass sensor“. // Nat. Nanotech. 2008. V. 3. P. 533 - 537.
[2] A.D. O'Connell, M. Hofheinz, M. Ansmann et al. „Quantum ground state and single-phonon control of a mechanical resonator“. // Nature 2010. V. 464. P. 697-703.
[3] Masmanidis S. C., Karabalin R. B., Vlaminck I. De et al. “Multifunctional Nanomechanical Systems via Tunably Coupled Piezoelectric Actuation” // Science 2007. V. 317. P. 780-783.
[4] S.J. Papadakis, A.R. Hall, P.A. Williams et al. “Resonant Oscillators with Carbon-Nanotube Torsion Springs” // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 93. P. 146101(1-4).
[5] R. Gao, Z.L. Wang, Z. Bai et al. “Nanomechanics of Individual Carbon Nanotubes from Pyrolytically Grown Arrays” // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 85. P. 622-625.
[6] V.Ya. Pokrovskii , S.G. Zybtsev, V.B. Loginov. et al. “Deformations of charge-density wave crystals under electric field”. // Physica B 2009. V 404. P. 437-443.
[7] V. Sazonova, Y. Yaish, Y. Ustunel et al. “A tunable carbon nanotube electromechanical oscillator”. // Nature 2004. V. 431. P. 284-287.
[8] V. Gouttenoire, T. Barois, S. Perisanu et al. “Digital and FM Demodulation of a Doubly Clamped Single-Walled Carbon-Nanotube Oscillator: Towards a Nanotube Cell Phone”. // Small 2010. V. 6. P. 1060-1065.
[9] V. Sazonova. “A Tunable Carbon Nanotube Resonator” // Ph.D. Thesis, Cornell University http://www.lassp.cornell.edu/lassp_data/mceuen/homepage/Publications/Thesis_Sazonova.pdf
[10] S. Sengupta, N. Samudrala, V. Singh. et al. “Plasmon mode modis the elastic response of a nanoscale charge density wave system”. // Cond-mat/12084453 (2012)
[11] J.W. Brill in Handbook of Elastic Properties of Solids, Liquids, and Gases (Editors-in-ChiefMLevy,HE Bass,RRStern) Vol. II Elastic Properties of Solids: Theory, Elements and Compounds, Novel Materials, Alloys, and Building Materials (Ed. M Levy) (San Diego: Academic Press, 2001) Ch. 10, p. 143
[12] P. Monceau. “Electronic crystals: an experimental overview”. // Advances in Physics 2012. V. 61. P. 325-581.
[13] V.Ya. Pokrovskii, S.G. Zybtsev, I.G. Gorlova. “Torsional Strain of TaS3 Whiskers on the Charge-Density Wave Depinning”. // Phys. Rev. Lett. 2007. V. 98. P. 206404.
[14] V.Ya. Pokrovski, S.G. Zybtsev. “Self-sensitive torsional microresonators based on a charge-density wave system”. // Cond-mat/07082694 (2007)
[15] J. Nichols, D. Dominko, L. Ladino, J. Zhou, J.W. Brill. “Characterization of the torsional piezoelectriclike response of tantalum trisulfide associated with charge-density-wave depinning” // Phys. Rev. B 2009. V. 79. P. 241110(R) V. 80. P. 039903(E).
[16] Если ток пропускать через весь образец, то, в первом приближении, в нём возникает однородное закручивающее усилие [13]. Если оба его конца закреплены, деформации не возникнет.
[17] С.Г. Зыбцев, М.В. Никитин, В.Я. Покровский. «Ступеньки Шапиро в кручении квазиодномерного проводника TaS3». // Письма в ЖЭТФ 2010. Т. 92, С. 448-453.
[18] В.Я. Покровский , С.Г. Зыбцев, М.В. Никитин и др. // УФН 2012. «Высокочастотные, «квантовые» и электромеханические эффекты в квазиодномерных кристаллах с волной зарядовой плотности», обзор, УФН 2013. Т. 183. С. 33
[19] H. Zhang, J. Nichols, and J.W. Brill. “Torque and temperature dependence of the hysteretic voltage-induced torsional strain in tantalum trisulfide”. // Phys. Rev. B 2011. V. 84. P. 125134.