Влияние оптического возбуждения на зонную структуру и спектры рентгеновского поглощения ВТСП на основе BaBiO3: расчет из первых принципов
Я. В. Жумагулов+*, А. В. Красавин+, А. Е. Лукьянов+, В. Д. Неверов+, А. А. Ярославцев+×, А. П. Менушенков+
+Национальный Исследовательский Ядерный Университет МИФИ, 115409 Москва, Россия
*Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, 197101 С.-Петербург, Россия
×European XFEL (X-ray free electron laser) GmbH, 22869 Schönefeld, Germany
Abstract
Методом теории функционала плотности рассчитаны зонная
структура, плотности состояний и спектры рентгеновского поглощения K-края
кислорода для перовскитных высокотемпературных сверхпроводников на основе
BaBiO3 для разных уровней допирования калием в основном и оптически
возбужденном состояниях. Показано, что в рамках данного подхода учет локальных
структурных неоднородностей, обусловленных допированием и воздействием
оптического излучения, позволяет корректно описать изменения свойств электронной
подсистемы вблизи уровня Ферми. Продемонстрировано появление дырочных носителей
при допировании на гибридизированной орбитали Bi6s-O2pσ*,
что находится в согласии с моделью электронной структуры висмутатных
высокотемпературных сверхпроводников на
основе пространственно-разделенной ферми-бозе смеси. Для возбужденного состояния
недопированного соединения найдено, что зонная структура эквивалентна зонной
структуре модели сильной связи для кубической решетки. Результаты важны для
предварительного анализа рентгеновских спектров поглощения с временным
разрешением на рентгеновском лазере на свободных электронах при фемтосекундном
оптическом возбуждении.