铜掺杂铅磷灰石中的金属化与自旋涨落
超导电性
2023-11-16 v2 材料科学
摘要
本文对近期提出的铜掺杂铅磷灰石进行了电子结构与磁性分析。我们表明，不同铜取代结构的电子结构特征在于费米能级处或附近的局域分子Cu-O能带。铜取代可发生在Pb1和Pb2位点上，分别导致金属态和半导体态。这些能带中的电子态在磁性上高度不稳定，并在Cu及邻近氧原子上形成刚性铁磁耦合磁矩团簇，总磁矩约为1 。均匀铜掺杂铅磷灰石的基态表现为磁性半导体态。两个Cu原子在最邻近Pb2位点的非均匀分布导致反铁磁半导体态，其形成能与均匀分布的铜构型相近。量子自旋涨落的引入证实了磁性Cu-O团簇的稳定性。我们的计算揭示了均匀分布的Cu-O团簇之间不存在长程磁有序，从而形成了自旋玻璃型体系。
引用
@article{arxiv.2308.03454,
title = {Metallization and Spin Fluctuations in Cu-doped Lead Apatite},
author = {Yang Sun and Kai-Ming Ho and Vladimir Antropov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.03454},
year = {2023}
}