具有有序氧填隙的超氧 La$_2$CuO$_{4}$ 的费米面重构

新型成像方法表明，最佳掺杂 La$_2$CuO$_{4+y}$ (LCO) 中的移动掺杂剂发生自组织，而非随机分布。由于掺杂剂的有序化，刚性能带模型失效，需要超晶胞计算来获得费米面重构。我们对大型超晶胞 La$_{16}$Cu$_8$O$_{32+N}$ 进行了高级能带计算，其中 $N=1$ 或 2 个氧填隙在 CuO$_2$ 层之间插入的间隔层 La$_{16}$O$_{16+N} 中形成行，这是由扫描纳米 X 射线衍射确定的。由填隙氧轨道产生的额外占据态远低于费米能级（$E_F$），并如预期那样导致空穴掺杂。出乎意料的结果表明，在重掺杂液滴中，$E_F$处改变的 Cu(3d)-O(2p) 能带杂化诱导出多能带电子结构，并形成多个费米面斑点：a) 折叠费米面中出现小能隙；b) 三个微能带穿过$E_F$，其费米能分别降低 60、150 和 240 meV；c)$E_F$ 处的态密度和能带质量显著增加；d) 自旋极化计算显示反铁磁自旋涨落出现中等程度的增加。所有计算特征都有利于增强超导性，然而，与探测铜氧化物平均电子结构的实验方法进行比较，将需要对多能隙超导液滴网络的电子学进行描述。