J. Phys. France 51, 59-89 (1990)
DOI: 10.1051/jphys:0199000510105900

Drift velocity and temporal phase fluctuations of sliding charge density waves in Rb0.3MoO3

P. Butaud, P. Ségransan, A. Jánossy et C. Berthier

Laboratoire de Spectrométrie Physique (associé au C.N.R.S.), Université Joseph Fourier, Grenoble 1, B.P. 87, 38402 St Martin d'Hères, France

Abstract
The dynamics of CDW-s depinned by an electric field is investigated by transport, voltage noise and NMR measurements on a Rb0.3MoO 3 single crystal. A direct measurement of the bulk winding rate ν d of the sliding CDW phase is provided by the observation of sidebands in the motionally narrowed NMR spectra and by the oscillations of the spin echo amplitude as a function of the delay time. Comparison with the noise spectra confirms our earlier statement that νd is equal to the voltage noise frequency νn with an accuracy of 10 %. Experimental NMR spectra at a field of E/ET ~ 20 (ET is the depinning threshold) in the temperature range of 40 to 60 K have been fitted with high accuracy to lineshapes calculated under the assumption that the noise spectrum is related to the spatial current distribution in a simple way. Most of the experiments can be interpreted by considering the crystal as a collection of domains. In each domain the current is coherent for long times, we found in some cases a temporal coherence of 25-50 oscillation periods of the hyperfine field. We discuss stochastic variations of the CDW phase which become important at high temperatures, especially at fields near threshold.

Résumé
Nous observons le mouvement de l'onde de densité de charge dépiégée sous l'effet d'un champ électrique par des mesures de transport, de tension de bruit et par une étude RMN, effectuées sur le même monocristal de Rb 0,3MoO3. L'observation de bandes latérales dans le spectre RMN en présence du mouvement de l'onde constitue une mesure directe de ν d, la fréquence locale d'oscillation de la modulation de la charge de l'onde. L'étude de l'amplitude de l'écho de spin permet une mesure résonante de la même quantité νd. La comparaison avec les mesures de tension de bruit qui présentent un pic d'intensité à νn, confirme nos résultats antérieurs montrant que νd et νn sont égaux à 10 % près. Les spectres RMN relevés à E/ET ~ 20 (ET est le champ électrique seuil de dépiégeage) et dans la plage de température 40-60 K sont très bien reproduits par les simulations numériques assimilant la densité spectrale de bruit à la distribution spatiale de la vitesse de l'onde. Nos résultats s'interprètent bien en considérant le cristal comme une collection de domaines. A l'intérieur de chaque domaine la modulation du champ hyperfin reste cohérente pendant environ 25 à 50 périodes. Enfin nous discutons des fluctuations temporelles de la phase de l'onde de densité de charge qui deviennent importantes à haute température et plus spécialement près du champ électrique seuil.

PACS
7145L - Charge-density-wave systems.
7215N - Collective modes (e.g., in one-dimensional conductors).
7660L - Spin echoes.
7270 - Noise processes and phenomena.

Key words
charge density waves -- fluctuations -- NMR line breadth -- random noise -- rubidium compounds -- spin echo NMR