铋酸盐中的氧空穴与杂化

受近期对超导铋钙钛矿重新兴起的关注所推动，我们利用第一性原理方法与紧束缚（TB）建模研究了母体化合物 ABiO$_{3}$（A= Sr, Ba）的电子结构。我们使用局域密度近似（LDA）下的密度泛函理论（DFT）来理解各种相互作用在塑造费米能级附近 ABiO$_{3}$ 能带结构中的作用。研究确定，涉及 Bi-6s 与 O-2p 轨道的原子间杂化起着最重要的作用。基于我们的 DFT 计算，我们推导了一个最小 TB 模型，并证明它能描述能带结构随晶格畸变的性质，例如随着呼吸畸变的出现以及空穴在坍缩八面体上由 O-2p$_{\sigma}$ 轨道形成的 $a_{1g}$ 对称分子轨道上的凝聚而打开电荷能隙。我们还推导了一个单带模型，涉及扩展分子轨道的跳跃，该分子轨道包含 Bi-6s 与六个 O-2p 轨道的线性组合，可非常好地描述跨越化学势的低能标能带的色散与能隙。