高温超导化合物 Ba2CuO4-δ 的能带交叉与磁相图

我们利用 Kotliar-Ruckenstein 奴隶玻色子方法，给出了电子与磁关联以及掺杂演化对近期发现的超导体 Ba$_{2}$CuO$_{4-\delta}$ 基态性质的影响。从一个有效的两轨道 Hubbard 模型出发（Scalapino {\it et al.} Phys. Rev. {\bf B 99}, 224515 (2019)），我们证明随着掺杂浓度增加，顺磁（PM）体系在电子填充数 n=2.5 附近从两带特征演化为单带特征，即 $d_{3z^{2}-r^{2}}$ 与 $d_{x^{2}-y^{2}}$ 轨道的能带性质变为 $d_{x^{2}-y^{2}}$ 轨道，当电子关联 U 从 2 变化到 4 eV 时受轻微影响。考虑磁关联后，体系在 U=2 eV 时于 $2<n<2.16$ 显示一个反铁磁金属（AFM）相、在 $n>2.16$ 显示 PM 相；或在 U=4 eV 时于 $2<n<2.57$ 与 $2.76<n<3$ 显示两个 AFM 相、于 $2.57<n<2.76$ 显示 PM 相。我们的结果表明，在 n=2.6 附近实际超导态处，中等关联的 Ba$_{2}$CuO$_{3.2}$ 应为单带特征，且 s 波超导配对强度在 U$>$2 eV 时变得显著，并在 U$>$2.2 eV 时交叉过渡到 d 波。