Влияние оптического возбуждения на зонную структуру и спектры рентгеновского поглощения ВТСП на основе BaBiO3: расчет из первых принципов

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2019. Т. 110. № 1. С. 23–29.

Жумагулов Я. В., Красавин А. В., Лукьянов А. Е., Неверов В. Д., Ярославцев А. А., Менушенков А. П.

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.

Ключевые слова: электрон-фононное взаимодействие, BaBiO3, DFT