过掺杂铜基超导体的能带结构：与实验匹配的密度泛函理论

本文给出单层铜基超导体能带结构的全面角分辨光电子能谱研究，旨在揭示不同材料间的普遍趋势。研究了五种空穴掺杂与电子掺杂的铜基超导体（La$_{1.59}$Eu$_{0.2}$Sr$_{0.21}$CuO$_4$、La$_{1.77}$Sr$_{0.23}$CuO$_4$、Bi$_{1.74}$Pb$_{0.38}$Sr$_{1.88}$CuO$_{6+\delta}$、Tl$_{2}$Ba$_{2}$CuO$_{6+\delta}$ 与 Pr$_{1.15}$La$_{0.7}$Ce$_{0.15}$CuO$_{4}$），特别关注以 $d$ 轨道为主的能带。利用光偏振分析，在这些材料中辨识出 $e_g$ 与 $t_{2g}$ 能带。展示了 $d_{3z^2-r^2}$ 能带能量与顶氧距离 $d_\mathrm{A}$ 之间的清晰关联。此外，揭示了 $d_{x^2-y^2}$ 能带底与 $t_{2g}$ 能带顶的化合物依赖性。与采用杂化交换关联泛函的密度泛函理论（DFT）计算的直接比较显示出极好的一致。因此我们得出结论：DFT 方法可用于描述过掺杂单层铜基超导体在空穴与电子掺杂两侧的全局能带结构。