Pb$\_9$Cu(PO$\_4$)$\_6$O化合物中，不同的相位导致不同的输运行为
摘要：在常压下，最近有关铜掺杂磷酸铅钙矿的室温超导性的报道引起了高度争议。为了确认其物理起源，我们研究了母体Pb$\_{10}$(PO$\_4$)$\_6$O化合物的晶体结构、能带结构、晶格动力学和磁性质，详细分析了LK-99化合物的两个不同相。我们的结果表明，Pb$\_{10}$(PO$\_4$)$\_6$O化合物是一种间接带隙半导体，Cu在Pb的4$f$位点掺杂导致了从半导体到半金属的转变。LK-99的4$f$相中存在两条穿越费米能级的半满平带，主要是由Cu的$d\_{x^2-y^2}$和$d\_{zy}$轨道与O的2$p$轨道的杂化形成的。此外，LK-99的6$h$相在导带底部和价带顶部始终具有自旋极性，使得这种材料成为一个双极磁性半导体。我们的结果基本与在arXiv:2308.05778上发布的LK-99最近的实验输运性质一致。
作者：Ran Liu, Ting Guo, Jiajun Lu, Junfeng Ren, and Tianxing Ma
论文ID：2308.08454
分类：Superconductivity
分类简称：cond-mat.supr-con
提交时间：2023-08-17