$Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_{10}$中 Bi-O 空穴问题的详细分析
强关联电子
2013-08-14 v1 材料科学
摘要
Bi-O 空穴问题，即在 Bi 系铜氧化物电子能带结构的理论从头计算中，出现在费米能级 () 处且归因于 Bi-O 平面的态空穴，是一个仍需深入研究的问题。Bi-O 空穴与实验结果相矛盾。我们研究了这种不一致的可能原因。我们确认，若使用未经任何优化过程的实验晶格和内部参数，Bi-O 空穴不会出现在 处，这与实验一致。然而，正如 R. Kouba 等人 [{\em Phys. Rev. B} {\bf 60}, 9321 (1999)] 所指出的，优化对于能够恰当描述电子性质的能带结构计算是必需的。但是，从实验参数开始，在实际从头计算之前进行进一步的优化过程会导致 Bi-O 空穴的出现。掺入 25% 的 Pb 后，它们会消失。在我们考虑的几种构型中，我们发现了两种非常简单的使 Bi-O 空穴消失的方法，既无需避免计算前的优化过程，也无需引入任何类型的掺杂。在本文中，我们利用局域密度近似 (LDA)，报道了与 Sr 平面相关的氧原子 (O3) 的微小位移对具有四方结构 () 的 (Bi-2223) 电子性质的影响。该微小位移是在系统优化之后进行的。我们确定了 O3 原子位置的区间，在该区间内的能带结构计算表明 Bi-O 能带向更高能量移动，这与实验结果一致，从而解决了 Bi-O 空穴问题（待续）。
引用
@article{arxiv.1308.2740,
title = {Detailed analysis of the Bi-O pockets problem in $Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_{10}$},
author = {J. A. Camargo-Martínez and Diego Espitia and R. Baquero},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.2740},
year = {2013}
}
备注
10 pages, 7 figures, 4 tables