在生长出系列准一、二维电荷密度波(CDW)导体钼类青铜单晶的基础上,系统、深入的研究Peierls相变附近的临界行为、相变温度以上可能的赝能隙、准一维系统相变温度以下CDW无公度向有公度的转变、准二维系统16K附近可能的自旋密度波相变;CDW在低温高场下的零和负的微分电导、以及相伴出现的耦合电子相干脉冲涨落、弛豫等非线性输运行为,横向单粒子电流对纵的链向CDW耦合电流的调制放大作用,探索考察亚微米介观CDW相干长度尺度下的量子行为。 Peierls相变是低维系统不稳定性的主要表现形式之一,相伴出现的CDW是一种典型的强关联电子系统,对其深入研究不仅可以与高温超导和庞、巨磁阻系统互补,丰富人们对低维系统不稳定性和强关联耦合电子行为的论识,而且可为CDW基的电子元器件开发打下基础。
以准一、二维导体钼类青铜为对象,用改进的电化学方法生长出系列高质量单晶样品;用等热静压方法,克服体系熔点低的困难,制备出可以用于薄膜生长的多晶样品。TEM测量观察到低温下由于电子辐照导致晶格C-心对称消失,高温又重新恢复的有序-无序-有序结构相变的现象,且揭示低温的结构是抑制Peierls相变的主要原因。KMo6O17的比热测量第一次观察到二维CDW系统中伴随着Pierels相变CDW的相位模激发,并否定了在该系统中自旋密度波的存在;准一维CDW导体Tl0.3MoO3和K0.3MoO3比热Peierls相变的临界行为考察第一次给出了该系统Peierls相变的普适类和临界指数, 同时澄清了临界涨落与Gauss涨落的温度范围。在准一维系统中发现超过Litterwood理论50K极限,一直到100K仍可观察到伴随着一个负和零微分电阻出现的低导到高导态的第二阈值的开关行为,同时系统的考察发现在20K-45K,45K-55K,55K-100K间第二阈值与温度的关系中存在三种不同的动力学行为;另在第二阈值场观察到与对第一阈值行为类似的横向电流调制效应。适时将研究拓展到三个新的密度波系统。