PDF《！型烧绿石结构氧化物超导体》

-., /) 离子半径的增大使其周围的振动空间减小, 离子 活动性减弱造成的0 对三种锇氧化物超导体 !() (* (! + ,,

-., /)) 超导机理的研究开展不多, 尚需进一 步深入研究0 本文计算了 !() (* 的电子能 带结构, 发现随碱金属离子 ! 的半径增大费米面处 第3$ 卷第$期 &

&

% 年$月O &

&

%O3$ (&

$) O3*'

?&

$ 物理学报7/N7 PKMQR/7 QRSR/7 TJC03$, SJ0$, 7UFU)V, &

&

% # &

&

% /GBE0PGH)0 QJ10 态密度增大, 而超导转变温度降低! 考虑! 原子的 自旋轨道耦合及电子库仑作用, 将三者的计算结果 进行比较后发现自旋轨道耦合及电子库仑作用对于 这三种锇氧化物超导体的态密度影响都很大# 不但 费米面处态密度均有显著增长, 并且随 离子半径 的增大三种锇氧化物超导体费米面处态密度由原来 的依次增大变为具有减小的趋势, 这一变化与 ! $% 电子的在位库仑势 # 有直接关系# 在位库仑势 # 的作用对该系统 $% 电子的简并能级分裂起重要作 用, $% 电子能带的窄化使态密度增大#在位 库仑 势最大, 态密度增加最多# 同时, 这也表明&

! '

!( 中电子关联性最大, 与的电子关联性逐渐减小# 实验测量与能带计算得到的电子比热容系数之 比( 表明, &

! '

!( 中电子质量提高表现出异 常的大#由于化合物中电子质量的提高不仅与电声 子耦合强弱有关, 还有一部分是来源于电子多体效 应的关联作用#利用计算得到的电子关联常数值估 算出三种锇氧化物超导体的电声子耦合常数, 得出 &

! '

!( 为强电声子耦合系统,而和+ ! '

!( 为中等电声子耦合系统# 本文的计算结果 有利于解释三种锇氧化物的超导电性# '

0 模型传统的!型烧绿石结构氧化物的化学分子式为 '

$'

!1 (更具体地可写为 , 其中 为阳 离子, $ 为过渡金属阳离子, 两种阳离子的化合价 分别为

2 3 , $4

3 或 '

3 , $$

3 # 新发现的 型烧绿石 结构氧化物超导体 &

! '

!( 和同构异电的 与传统烧绿石结构氧化物具有相同的空间 群(%&

2'

) , 只是碱金属离子 &

, )*, + 占据了传统 烧绿石结构中的 ( 位置, 而 位置形成空位# 图5为 型烧绿石结构氧化物 &

! '

!( 晶体中 ! 原子组 成的共角四面体结构、 ! !( 八面体结构及单个四面 体和八面体的放大图#图5(6) 为&

! '

!( 晶体中的 ! 四面体结构;

图5(*) 为位于立方顶角的单个 ! 四 面体放大图, 黑球表示 ! 原子;

图5(7) 为&

! '

!( 晶 体中 ! !( 八面体结构, 相邻两个八面体以 ! 原子 连接, ! 原子位于八面体中心, 碱金属离子则游离 于! !( 八面体之外;

图5(%) 为单个 ! !( 八面体放 大图, 黑球为 ! 原子, 白球为 ! 原子# 如图

5 (*) 和图5(%) 所示, 经过晶格及位置优化后的 ! 四面体 的边长为 802$(1 9:,! ―! 键长均为 805;

84 9:, 但 有两种 !―! ―! 键角, 分别为 . 9: 的带隙, 本文将 此分别简称为下带隙和上带隙0 位于下带隙以下的 是#%= 能带, 位于上带隙以上的是 离子的能带0 #$% #&

费米面附近的 !% 条电子能带结构和态密度 如图 % 所示0图%('