Статьи автора

Электронная зонная структура, антиферромагнетизм и природа химической связи в La₂CuO₄

Номер выпуска 1 от 15.07.2023

В рамках метода функционала плотности с помощью комплекса программ WIEN2k выполнены расчеты электронной зонной структуры орторомбической фазы соединения La₂CuO₄, являющегося исходным для нескольких семейств высокотемпературных сверхпроводников. Вычисления проводились с использованием двух обменно-корреляционных функционалов: первый представлял собой сумму модифицированного Траном и Блахой обменного потенциала Беке и Джонсона и корреляций в локальном приближении, в качестве второго был выбран функционал Пердью - Бурке - Эрнзерхофа. Расчеты с учетом спиновой поляризации выявили наличие антиферромагнитного основного состояния орторомбического La2CuO4. В случае использования первого функционала найдены магнитный момент атомов меди MCu = 0.725µB и полупроводниковая щель Eg = 2 эВ, а во втором случае MCu = 0.278µB и Eg = 0. Результаты расчетов оптических свойств орторомбического La₂CuO₄ - функции энергетических потерь электронов, действительной части оптической проводимости и коэффициента отражения, оказались в хорошем согласии с экспериментальными данными. Рассчитанное пространственное распределение зарядовой плотности в орторомбическом La2CuO4 было проанализировано с целью выявления седловых критических точек, параметры которых дают возможность классифицировать тип химической связи в кристалле. Совокупность параметров критических точек в орторомбическом La2CuO4 была аналогична найденной нами ранее в тетрагональном La₂CuO₄ и родственных высокотемпературных сверхпроводниках. В частности, положительный знак лапласиана зарядовой плотности в критических точках типа bond, в соответствии с классификацией типов химической связи, принятой в «Квантовой теории атомов в молекулах и кристаллах» Бадера, свидетельствует об отсутствии ковалентной связи в La₂CuO₄.

25 0