PDF《！型烧绿石结构氧化物超导体》

!型烧绿石结构氧化物超导体 !! #!$ (! % &

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(, ) ) 电子能带结构的第一性原理计算! 王玮! 孙家法 刘楣刘(东南大学物理系, 南京 ###$%) ( &

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$ 年## 月## 日收到;

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月 日收到修改稿) 用全势线性缀加平面波方法计算!型烧绿石结构氧化物超导体 !() (* (! + ,,

-.

, /)) 的电子能带结构及态密 度0计算发现电子自旋轨道耦合和在位库仑势 的作用增大了费米面处态密度值0 通过计算还得到这三种化合物 电子关联常数!1 分别为 #233, #2# 和&

24'

0由实验测量与能带计算得到的电子比热容系数的比值得到电子质量提 高参数0通过分析这三种化合物电子质量提高参数, 推算出它们的电声子耦合常数!56 分别为 #23*, &

24$ 和#2&

$0 由 此提出 ,() (* 为强电子关联和强电声子耦合系统, 而和的电子关联性与电声子耦合为中等0 关键词: !型烧绿石超导体,能带结构,电子关联,电声子耦合 *+)):4##37,48'

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3 !国家自然科学基金 (批准号: #&

348&

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#*) 、 高等学校博士学科点专项科研基金 (批准号: 88, &

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*) 和江苏省普通 高校研究生科研创新计划 (批准号:/:&

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=) 资助的课题

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?@ABC:DAEFD5B6GH)B1)I HAGJJ0 1J@0 1E #2 引言随着高温超导体的研究进展 [#―'

] , 对新超导体 的实验和理论研究一直是凝聚态物理的研究热 点[8―#8]

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# 年以前,烧绿石结构氧化物材料由于 几何阻挫引起的磁阻挫特性曾被详细报道, 但从未 发现它具有超导现象0 &

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# 年, KAEADA 等[#3] 发现了 转变 温度为#,的烧绿石结构氧化物超导体/L -5 (4

0 &

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8 年, MJE5=ADA 等首先发现了超导转 变温度为 %2* , 的锇氧化物超导体 ,() ( [#*, #4] * , 随之又发现了与,() (* 同构的-.() ( [#$] * 和/)() ( [#%] * , 其超导转变温度分别为 *2'

和'

2'

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由 此揭开了研究烧绿石结构氧化物超导体的序幕0 过 渡金属锇氧化物超导体 !() (* ( ! + ,,

-., /)) 为传 统烧绿石的衍生结构, 被称之为!型烧绿石结构0 , 的锇氧化物超导体复杂的晶体结构中多种相互作用 的竞 争使得它的超导机理表现出非常规的特性[ &

― 3] , 同时它具有高临界磁场和大的金兹堡?朗 道参数 (#1 + '

&

N, + $ ) , 表现出异常的磁通钉扎 性质和电阻的温度效应 [%,#&

] , 这些性质引起科学家 的极大关注0 根据实验最新报道, 在三种锇氧化物超导体 !() (* (! + ,,

-., /)) 中, ,() (* 具有最高的转变 温度,并且表现出与其他两种不同的特性0 ,() (* 在$1 处有一个大的比热容跳跃 %O$1 + &

# @9・ @JC<

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[%―# ] ;

对于 %O$1 为8&

和'

3 @9 ・ @JC<

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, #8] ;

而 的比热容跳跃为 * @9 ・ @JC<

# ,<

[##] 0, 的锇氧化物的约化比热容跳跃 %O ( #$1) +

24 [%,#&

] , 比弱耦合极限值 #28 大很多, 而-. 和/) 的锇氧化物的 %O (#$1 ) 很小, 这表明前者是 强耦合超导体而后者属于弱耦合范围0 目前对,() (* 的能带结构计算已有报道[ *― $] , 并提出锇氧化物超导体转变温度随碱金属 离子半径的增大而降低的原因可能是由于 ,,