利用角分辨光电子能谱与理论计算研究 $A$Co$_2$As$_2$（$A=$ Ca, Sr, Ba, Eu）的电子结构

我们利用高分辨率角分辨光电子能谱对 $A$Co$_2$As$_2$（$A=$ Ca, Sr, Ba, Eu）的低能能带结构与费米面（FS）拓扑进行了全面研究。将实验 FS 拓扑与能带色散数据与全势线性缀加平面波（FP-LAPW）理论计算相比较，得到了相当好的一致。我们表明 $A$Co$_2$As$_2$ 的 FS 图与铁基高温超导体母化合物有显著不同。此外，CaCo$_2$As$_2$ 的 FS 在其反铁磁转变温度上下未显示显著变化。在不同动量 $(k_{x}, k_{y})$ 方向提取的能带色散显示布里渊区（BZ）中心有小电子囊、角上有大电子囊。这些化合物中空穴 FS 的缺失不允许费米能（${\it E}_{\rm F}$）处囊间嵌套，这与铁基超导体的 $A$Fe$_2$As$_2$ 型母化合物相反。有趣的是，我们发现空穴带依 $A$ 元素不同被移至 $E_{\rm F}$ 以下 300–400 meV。而且，邻近 $E_{\rm F}$ 的近平带存在与 $E_{\rm F}$ 处的大态密度一致。这些结果对理解相关材料的物理性质及超导出现的可能性十分重要。