ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА МОНОСЛОЯ CuO В ПАРАМАГНИТНОЙ ФАЗЕn С УЧЕТОМ КУЛОНОВСКИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

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.

Об авторах

И. А Макаров

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

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

А. А Слободчиков

Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук

Екатеринбург, Россия

И. А Некрасов

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

Екатеринбург, Россия; Москва, Россия

Ю. С Орлов

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

Красноярск, Россия

Л. В Бегунович

Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук

Красноярск, Россия

М. М Коршунов

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

Красноярск, Россия

С. Г Овчинников

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

Красноярск, Россия

Список литературы

  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).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025