掺杂诱导的三维电荷有序在氧化物铜系材料中的稳定化
强关联电子
2026-03-16 v2 超导电性
摘要
我们研究了 Pr 掺杂于 YBaCuO (YBCO7) 中三维 (3D) 电荷有序稳定化的微观机制。密度泛函理论计算定位了 Ba 位点和 Y 位点的 Pr 超晶格具有最低能量。在 Ba 位点情况下，较小的 Pr 离子将周围原子向内拉动，产生呼吸模式变形，将电荷条纹壁固定在 Pr 列上，并迫使其沿 轴方向对齐。Y 位点的 Pr 大于宿主离子，产生向外变形，无法将条纹固定。粗粒度蒙特卡-路德-模拟显示，条纹相关长度随 Pr 掺杂的结构相关长度的增大而上升，正如先前实验中所观察到的那样。我们因此确定了 Ba 位点的掺杂以及掺杂诱导的晶格固定为 YBCO7 中 3D 电荷有序的关键机制。该方法为通过针对性离子掺杂来工程化电子有序提供了定量指南。
引用
@article{arxiv.2507.17048,
title = {Dopant-induced stabilization of three-dimensional charge order in cuprates},
author = {Zheting Jin and Sohrab Ismail-Beigi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.17048},
year = {2026}
}
备注
18 pages, 14 figures