Электронная структура дырочных центров в CuO2 плоскостях купратов

Анотація

Результаты теоретического анализа и многочисленные экспериментальные данные указывают на более сложную структуру валентных дырочных состояний в допированных купратах, чем это предполагается в простой модели синглета Жанга–Райса. В действительности мы имеем дело с конкуренцией гибридного Cu 3d–O 2p b_1g µ d_{x² - y²} − состояния и чисто кислородных несвязывающих состояний с a_2g^- и e_{ux, y} µ p_{x, y} -симметрией. Соответственно этому основное состояние такого не жанграйсовского CuO₄⁵⁻ центра как кластерного аналога иона Cu³⁺ должно описываться сложным ¹A_1g–^1,3B_2g–^1,3E_u мультиплетом с набором зарядовых, орбитальных и спиновых параметров порядка как достаточно известных (например, спиновый момент или «ферромагнитный» изинговский орбитальный момент, локализованный на ионах кислорода), так и необычных, или скрытых (например, «антиферромагнитный» порядок изинговских орбитальных моментов, локализованных на четырех ионах кислорода, или комбинированный спин- орбитально-квадрупольный порядок). Не жанг-райсовские CuO₄⁵⁻ центры фактически являются синглет-триплетными псевдо-ян-теллеровскими центрами с сильной вибронной связью с решеткой. Сложная структура основного мультиплета дырочных центров проявляется во многих необычных свойствах допированных купратов, в частности, в псевдощелевой фазе.