ELEKTRONNAYa STRUKTURA MONOSLOYa CuO V PARAMAGNITNOY FAZEn S UChETOM KULONOVSKIKh VZAIMODEYSTVIY

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследуется электронная структура монослоя CuO с учетом внутриатомного и межатомного кулоновского взаимодействия на атомах меди и кислорода. Учет локальных кулоновских взаимодействий и эффектов ковалентности выполняется точно при построении квазичастичных возбуждений с помощью обобщенного метода сильной связи GTB. Электронная система описывается в дырочном представлении в рамках восьмизонной p−d-модели, включающей дальние перескоки до четырех ближайших соседей, с параметрами, полученными из расчетов методами теории функционала плотности. В рамках записанной на ее основе многозонной модели Хаббарда вычислены зависимости зонной структуры квазичастичных возбуждений, поверхностей Ферми, карт постоянной энергии на потолке валентной зоны, величин диэлектрической щели и вкладов различных орбиталей в состояния на потолке валентной зоны в режиме сильных внутриатомных кулоновских взаимодействий на меди для различных значений внутриатомного взаимодействия на кислороде Up и межатомного медь-кислородного взаимодействия Vpd. Показано, что в зависимости от величины параметров Up и Vpd электронное состояние меняется от диэлектрического с d-состояниями на потолке валентной зоны к металлическому, в котором в низкоэнергетические возбуждения основной вклад дают кислородные орбитали.

About the authors

I. A Makarov

Институт физики им. Л. В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук

Email: maki@iph.krasn.ru
Красноярск, Россия

A. A Slobodchikov

Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук

Екатеринбург, Россия

I. A Nekrasov

Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук; Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук

Екатеринбург, Россия; Москва, Россия

Yu. S Orlov

Институт физики им. Л. В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук

Красноярск, Россия

L. V Begunovich

Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук

Красноярск, Россия

M. M Korshunov

Институт физики им. Л. В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук

Красноярск, Россия

S. G Ovchinnikov

Институт физики им. Л. В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук

Красноярск, Россия

References

  1. I. Boˇzovi´c, IEEE Trans. Appl. Superconduct. 11, 2686 (2001).
  2. I. Boˇzovi´c, G. Logvenov, M. A. J. Verhoeven et al., Nature 422, 873 (2003).
  3. A. T. Bollinger, G.Dubuis, J. Yoon et al., Nature 472, 458 (2011).
  4. A. Gozar and I. Boˇzovi´c, Physica C 521-522, 38 (2016).
  5. A. T. Bollinger and I. Boˇzovi´c, Supercond. Sci. Technol. 29, 103001 (2016).
  6. Y. Kim, B. Gil, J. Kim et al., Nano Lett. 23, 7273 (2023).
  7. G. Logvenov, A. Gozar, and I. Boˇzovi´c, Science 326, 699 (2009).
  8. Y. Zhong, Y. Wang, S. Han et al., Sci. Bull. 61, 1239 (2016).
  9. E. Dagotto, Rev. Mod. Phys. 66, 763 (1994).
  10. P. A. Lee, N. Nagaosa, and X.-G. Wen, Rev. Mod. Phys. 78, 17 (2006).
  11. V. I. Anisimov, D. Bukhvalov, and T. M. Rice, Phys. Rev. B 59, 7901 (1999).
  12. J. Zhang, A. S. Botana, J. W. Freeland, et al., Nat. Phys. 13, 864 (2017).
  13. G. Zhou, F. Jiang, J. Zang et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 10, 1463 (2018).
  14. D. Li, K. Lee, B. Y.Wang et al., Nature 572, 624 (2019).
  15. W. Wei, D. Vu, Z. Zhang et al., Nature 9, 3327 (2023).
  16. Y. J. Yan, M. Q. Ren, H. C. Xu et al., Phys. Rev. X 5, 041018 (2015).
  17. Y. K Kim, N. H. Sung, J. D. Denlinger et al., Nat. Phys. 12, 37 (2016).
  18. E. Kano, D. G. Kvashnin, S. Sakai et al., Nanoscale 9, 3980 (2017).
  19. K. Yin, Y.-Y. Zhang, Y. Zhou et al., 2D Mater. 4, 011001 (2017).
  20. D. G. Kvashnin, A. G. Kvashnin, E. Kano et al., J. Phys. Chem. C 123, 17459 (2019).
  21. L. F. Mattheiss, Phys. Rev. B 5, 290 (1972).
  22. K. Terakura, T. Oguchi, A. R. Williams et al., Phys. Rev. B 30, 4734 (1984).
  23. W. A. Harrison, Phys. Rev. B 76, 054417 (2007).
  24. J. Zaanen and G. A. Sawatzky, Can. J. Phys. 65, 1262 (1987).
  25. S. ˚ Asbrink and L.-J. Norrby, Acta Cryst. B26, 8 (1970).
  26. W. Siemons, G. Koster, D. H. A. Blank et al., Phys. Rev. B 79, 195122 (2009).
  27. D. Samal, H. Tan, Y. Takamura et al., Eur. Phys. Lett. 105 17003 (2014).
  28. G. Peralta, D. Puggioni, A. Filippetti et al., Phys. Rev. B 80, 140408(R) (2009).
  29. X.-Q. Chen, C. L. Fu, C. Franchini et al., Phys. Rev. B 80, 094527 (2009).
  30. A. Filippetti and N. A. Spaldin, Phys. Rev. B 67, 125109 (2003).
  31. P. M. Grant, J. Phys.: Conf. Ser. 129, 012042 (2008).
  32. S. Moser, L. Moreschini, H.-Y. Yang et al., Phys. Rev. Lett. 113, 187001 (2014).
  33. A. A. Slobodchikov, I. A. Nekrasov, L. V. Begunovich et al., Materials 16, 658 (2023).
  34. S. L. Dudarev, G. A. Botton, S. Y. Savrasov et al., Phys. Rev. B 57, 1505 (1998).
  35. S. G. Ovchinnikov and I. S. Sandalov, Physica C 161, 607 (1989).
  36. В. А. Гавричков, С. Г. Овчинников, А. А. Борисов, Е. Г. Горячев, ЖЭТФ 118, 422 (2000) @@ V. A. Gavrichkov, S. G. Ovchinnikov, A. A. Borisov, and E. G. Goryachev, JETP 91, 369 (2000)
  37. M. M. Korshunov, V. A. Gavrichkov, S. G. Ovchinnikov et al., Phys. Rev. B 72, 165104 (2005).
  38. S. G. Ovchinnikov and V. V. Val’kov, Hubbard operators in the Theory of Strongly correlated electrons, Imperial College Press, London-Singapore (2004).
  39. M. Schl¨uter, M. S. Hybertsen and N. E. Christensen, Physica C 153-155, 1217 (1988).
  40. M. Schl¨uter and M. S. Hybertsen, Physica C 162-164, 583 (1989).
  41. M. S. Hybertsen, M. Schl¨uter, and N. E. Christensen, Phys. Rev. B 39, 9028 (1989).
  42. M. S. Hybertsen, E. B. Stechel, M. Schl¨uter et al., Phys. Rev. B 41, 11068 (1990).
  43. A. K. McMahan, J. F. Annett, and R. M. Martin, Phys. Rev. B 42, 6268 (1990).
  44. J. B. Grant and A. K. McMahan, Phys. Rev. B 46 8440 (1992).
  45. O. Gunnarsson, O. K. Andersen, O. Jepsen et al., Phys. Rev. B 39, 1708 (1989).
  46. V. I. Anisimov and O. Gunnarsson, Phys. Rev. B 43, 7570 (1991).
  47. V. I. Anisimov, M. A. Korotin, I. A. Nekrasov et al., Phys. Rev. B 66, 100502R (2002).
  48. G. D. Mahan, Many-Particle Physics. 3rd Edition, Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York (2000).
  49. B. S. Shastry, Phys. Rev. Lett. 63, 1288 (1989).
  50. R. Raimondi, J. H. Jefferson, and L. F. Feiner, Phys. Rev. B 53, 8774 (1996).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences