利用共振非弹性X射线散射研究掺杂镧铜酸盐的电子结构

我们报告了对$\rm La_{2-x}Sr_xCuO_4$（LSCO，0≤x≤0.35）、条纹有序的$\rm La_{1.875}Ba_{0.125}CuO_4$（LBCO）和$\rm La_{2}Cu_{0.96}Ni_{0.04}O_4$（LCNO）晶体进行的全面Cu $K$边RIXS研究。比较了在三个高对称动量转移（\textbf{q}）位置测量的RIXS谱随掺杂和不同掺杂剂的变化。能量范围1-6 eV的谱可以用三个宽峰来描述，这些峰随掺杂增加而系统性地演化。在\textbf{q}=($\pi$, 0)（对应区边界）处观察到最系统的趋势。随着空穴掺杂增加，在该\textbf{q}处，谱权重从高能向低能的转移几乎与\emph{x}呈线性关系。我们将这些峰解释为现有能带模型框架下的带间跃迁，将其归因于张-瑞斯带→上哈伯德带、较低能带→上哈伯德带以及较低能带→张-瑞斯带的跃迁。还测量了条纹有序LBCO的谱，发现除了近红外峰强度在约1.5-1.7 eV处相对增强外，其与相应掺杂的LSCO的谱相同。LBCO中该近红外峰的温度依赖性比谱的其他部分更显著，当温度从25 K升高到300 K时，其强度持续下降。最后，我们发现Cu位上的4% Ni替代对谱的影响与La位上的Sr替代相似。