由顶氧位移诱导的铜氧化物金属-绝缘体转变
强关联电子
2018-06-21 v1
摘要
高温超导已在许多由 Cu 和 O 平面构成、并由间隔层分隔的化合物中被发现。理解临界温度为何如此之高，一直是大量研究与广泛争议的主题。为实现高温超导，母体化合物要么为空穴掺杂，如掺 Sr 的 {LaCuO}（LCO）即 LSCO；要么为电子掺杂，如掺 Ce 的 {NdCuO}（NCO）即 NCCO。在电子掺杂铜氧化物中，反铁磁相远比超导相稳健。然而，最近发现残余平面外顶氧的减少会极大地影响相图，将这些化合物驱动至超导相。此处我们使用最近发展的第一性原理方法来探究 LCO 中顶氧（A-O）的位移如何影响光学能隙、自旋与电荷磁化率以及超导序参量。通过结合准粒子自洽 GW（QS\emph{GW}）与动力学平均场理论（DMFT），LCO 为莫特绝缘体；但顶氧的微小位移通过局域化/退局域化转变将化合物驱动至金属态，并在转变处伴随最大的 -波序参量。我们探讨 NCO 能否被视为具有大顶氧位移的 LCO 的极限，并阐明 NCO 行为不同于空穴掺杂材料的深层物理原因。我们对最近观测到的 T 与电荷转移能隙之间的关联提出了新的认识，同时也为优化高温超导体设计提供了指导。此外，我们的结果表明，足以诱导莫特能隙的强关联可能并非高温超导的先决条件。
引用
@article{arxiv.1711.06651,
title = {Metal-insulator transition in copper oxides induced by apex displacements},
author = {Swagata Acharya and Cedric Weber and Evgeny Plekhanov and Dimitar Pashov and A Taraphder and Mark van Schilfgaarde},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.06651},
year = {2018}
}