单层高温超导体中的声子色散与反常

在电子密度响应的微观模型框架内，计算了高温超导体HgBa$_{2}$CuO$_{4}$和Bi$_{2}$Sr$_{2}$CuO$_{6}$的声子动力学、电荷响应和声子态密度。结果与先前对La$_{2}$CuO$_{4}$和Nd$_{2}$CuO$_{4}$的计算进行了比较。我们主要关注与高频氧键伸缩模（OBSM）相关的声子反常，这些反常此前在我们对p掺杂La$_{2}$CuO$_{4}$和n掺杂Nd$_{2}$CuO$_{4}$的计算中发现。我们研究了OBSM的特征软化及其与电子的强耦合是否也存在于HgBa$_{2}$CuO$_{4}$和Bi$_{2}$Sr$_{2}$CuO$_{6}$中。特别地，我们研究了除局域Cu3d态外，更离域的Cu$4s$态对软化的贡献的重要性，并研究了由于存在多个与OBSM具有相同对称性的声子模而导致的不同反交叉行为，这使得反常的识别变得相当复杂。此外，还计算了CuO面外离子层中离子的电子极化过程对声子动力学的影响。在此背景下，电荷响应的定性类型（即通过顶角氧与CuO面相连的Hg或Bi离子上是否存在可能的金属性电荷涨落）被证明对某些声子模非常敏感。所有计算结果均与目前可用的实验结果进行了比较。然而，对于Hg和Bi化合物，现有实验数据相当不完整。