Ba 掺杂对 La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$ 结构与电子性质的影响

在虚晶近似（VCA）下，通过第一性原理总能量计算，研究了 La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$ 的结构与电子性质随 Ba 浓度 $0 \leq x \leq 1.2$ 的变化。我们发现 Ba 掺杂诱导 Cu d$_{x^{2}-y^{2}}$ 与 d$_{z^{2}}$ 能带向更高能量准刚性位移。该效应导致费米面拓扑发生重要变化，其成功模仿了近期报道的掺杂 La 系铜氧化物中的 ARPES 动量分布图（MDM）测量与紧束缚计算结果。计算表明，随着 Ba 掺杂量增至 0.3，费米能级处 Cu d$_{z^{2}}$ 态的贡献显著增强，这对与 Cu d$_{x^{2}-y^{2}}$ 态的轨道杂化产生影响，从而抑制超导态。在此 Ba 掺杂范围内，未发现磁性。