93Nb NMR study of NbSe3

Abstract
We present a NMR study of the anisotropic metal NbSe3. 93Nb NMR lines have been recorded by conventional pulsed NMR techniques and field sweeping around 65 and ,140 kG. Measurements were made at room temperature, 77 and 4.2 K on a powder sample and on a sample made of crystals aligned along the b axis (chain axis). At room temperature, spectra with the magnetic field along b allow us to distinguish three inequivalent sites with different Knight shifts and quadrupolar frequencies. At low temperature, one site remains unaffected by the occurrence of the charge density waves at 144 and 59 K. For the two others, the quadrupolar structures disappear as a consequence of the modulation of the local electric field by the charge density waves, and the Knight shifts are changed because of the partial destruction of the Fermi surface. An interpretation is proposed in terms of band structure : the site which is not affected by the charge density waves would belong to an insulating chain with filled d subband, while the two other sites would correspond to the metallic chains with nearly one-quarter-filled bands, which are involved in the two successive charge density wave transitions. A decomposition of the paramagnetic susceptibility in orbital and spin contributions is given.

Résumé
Nous présentons une étude par RMN du métal anisotrope NbSe3. La raie de résonance de 93Nb a été enregistrée en utilisant des méthodes de RMN pulsée et en balayant le champ magnétique autour de 65 et de 140 kG. Des mesures ont été effectuées à température ambiante, 77 et 4,2 K sur un échantillon en poudre et sur un échantillon composé de cristaux alignés le long de l'axe b (axe de la chaîne). A température ambiante, les spectres obtenus pour la direction du champ magnétique parallèle à b permettent de distinguer trois sites non équivalents avec des déplacements paramagnétiques et des fréquences quadrupolaires différents. A basse température, un des sites n'est pas affecté par l'apparition des ondes de densité de charge à 144 et 59 K. Pour les deux autres, la structure quadrupolaire disparaît du fait de la modulation du champ électrique local par les ondes de densité de charge; de plus, le déplacement paramagnétique est modifié par suite de la destruction partielle de la surface de Fermi. Une interprétation en termes de structure de bande est proposée : le site qui n'est pas affecté par les ondes de densité de charge appartiendrait à une chaîne isolante possédant une sous-bande d pleine, tandis que les deux autres sites correspondraient aux chaînes métalliques qui, avec des bandes quart-pleines, participent aux deux ondes de densité de charge successives. Une décomposition de la susceptibilité paramagnétique en une partie orbitale et une partie relative au spin est donnée.