欠掺杂 YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$ 中链金属性与反铁磁 - 顺磁竞争：第一性原理描述

我们通过先进的第一性原理计算，描述了欠掺杂 YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$ 中氧掺杂的能量学及其与绝缘体 - 金属转变的关系。我们发现，在任何 $x$ 值下，掺杂氧原子都强烈倾向于有序排列成非磁性的 Cu$^{1+}$O$_x$ 链。这种有序化产生了一维金属能带，而氧原子未对齐的构型则表现为绝缘体。Cu$^{2+}$O$_2$ 平面在 $x$ 介于 0.25 和 0.5 之间的阈值之前保持绝缘和反铁磁性，超过该阈值后，顺磁正常金属态占主导地位。面内反铁磁 - 顺磁竞争取决于 $x$，但仅微弱依赖于链的有序状态。