多个斯莱特行列式和强自旋涨落作为电子和空穴掺杂Pb$\_{10-x}$Cu$\_x$(PO4)$\_6$O电子结构的关键因素
摘要：LK-99，化学式Pb$\_{10-x}$Cu$\_x$(PO4)$\_6$O，最近被报道为一种室温超导体。尽管这一声明在接下来的一系列研究中没有得到很多支持，但各种计算（主要基于密度泛函理论）表明该体系在电子结构中具有一些不寻常的特性，特别是平坦带。我们此前已经确定，在DFT中，只要结构没有被限制在被指定为$P$3(143)对称性的情况下，该体系是绝缘体，具有许多类似于典型杯酸盐的特征。在这里，我们描述了LK-99的基本电子结构，包括自洽多体微扰方法、准粒子自洽GW（QSGW）近似及其图表示的扩展。QSGW预测，原始的LK-99实际上是一种Mott/电荷转移绝缘体，具有超过3eV的带隙，无论是否被限制在$P$3(143)对称性下。最高的价带成对出现，并且与DFT带相似。最低的导带是一个几乎无色散的由Cu $d$特征主导的状态。当Pb$\_9$Cu(PO$\_4$)$\_6$O}受到空穴掺杂时，价带只有轻微的修改，出现一个空穴袋。然而，出现了两种解决方案：一个高动量解，Cu局域磁矩与邻近的平行排列，另一个低动量解，Cu与其周围反平行排列。在电子掺杂情况下，导带结构发生了显著变化：主要是Pb特征的态与之前无色散的Cu $d$态合并，高自旋和低自旋的解决方案再次出现。因此，我们得出结论，通过适当的掺杂，该体系的基态不能用带模型充分描述，强相关性可能是可能的。
作者：Dimitar Pashov, Swagata Acharya, Stephan Lany, Daniel S. Dessau, and Mark van Schilfgaarde
论文ID：2308.09900
分类：Superconductivity
分类简称：cond-mat.supr-con
提交时间：2023-08-22