بررسي تكينگي PrBa2Cu3O7 در قالب نظريه تابعي چگالي

Study of PrBa2Cu3O7 singularity by density functional theory

به منظور بررسي مهمترين نظريه هاي موجود مبني بر عدم ابررسانايي تركيب PrBa2Cu3O7 ، در چهارچوب نظريه تابعي چگالي و با روش APW+Io/LAPW محاسباتي براي دو تركيب( PrBa2Cu3O7 ( Pr 123 و( YBa2Cu3O7 ( Y123 انجام شده است. براي اوربيتالهاي Pr(4f) از تقريب SDA+U استفاده شده است و اثر تغيير پارامتر هابارد UPr بر ساختار نواري، منحني DOS مربوط به Pr(4f) ، توزيع الكترونها در صفحات و زنجيره ها و ظرفيت Pr مورد بررسي قرار گرفته است. مقايسه نتايج حاصل از محاسبات با برخي آزمايشهاي تجربي نشان مي دهد كه محدوده مناسب براي UPr عددي بزرگتر از 0.4Ry است. با اين انتخاب ساختار نواري Pr123 و Y123 در حوالي انرژي فرمي به طور كامل بر هم منطبق مي شوند و بر اين اساس نظريه هايي كه علت عدم ابررسانايي Pr123 را به نوعي مربوط به تفاوت در تعداد و يا مشخصه حفره هاي تركيب Pr123 با Y123 مي دانند مردود مي شوند.

In order to study some theories about nonsuperconductivity of PrBa2Cu3O7, based on the density functional theory and with APW+lo/LAPW method some calculations for PrBa2Cu3O7 (Pr123) and YBa2Cu3O7 (Y123) were performed. The LSDA+U approximation was used for Pr(4f) orbitals and the effect of changing UPr on the band structure, Pr(4f)-DOS, distribution of electrons on the planes and chains, and Pr valence were investigated. Comparison of computational results with some experiments shows that a suitable region for UPr is a number larger than 0.4 Ry. With this selection the band structures of Pr123 and Y123 near Fermi energy are coincident completely. Therefore, the theories that present the reason for nonsuperconductivity of Pr123 corresponds to the difference of holes number or character of holes in Pr123 and Y123 were found to be incorrect.