Abstract
We calculated a difference between the YBa$_2Cu _3O_{7-x}$ superconductor (123 system) of critical temperature, 95 K and the YBa$_2Cu_4 O_8$ superconductors (124 system) of critical temperature, 80 K in Y-system superconductors using Extended Huckel Theory (EHT). The valence electron population (VEP), reduced overlap population (ROP) and net charge for the charged cluster models relating to the layer and the chain in 123 and 124 systems were compared. The VEPs of Cu atom in the layer of 123 and 124 systems populated d$_{z^2}$ orbital more than d$_{x^2-y^2}$ orbital, and in the chain of 123 and 124 systems populated d$_{y^2-z^2}$ orbital more than d$_{z^2}$ orbital. The ROP of the Cu(1)-O(1) in the layer of 123 system was larger than the value of the Cu(1)-O(2), but the ROP of the Cu(1)-O(2) in the layer of 124 system was larger than the value of the Cu(1)-O(1). The ROP of Cu(2)-O(4) in the chain of 123 and 124 systems were larger than the value of the Cu(2)-O(3). In 123 system the net charge values of the Cu in the layer was larger than the value of the Cu in the chain. However, in 124 system the net charge value of the Cu in the chain was larger than the value in the layer.
초전도체 이트륨계 계열 중 임계온도 95 K인 YBa$_2Cu_3O_{7-x}$ 초전도계(123 system)와 80 K 인 YBa$_2Cu_4O_8$ 초전도계(124 system)의 차이점을 확장 Huckel 분자궤도론(EHT)으로 계산하였다. 123계와 124계의 layer와 chain에 대한 하전 Cu-O cluster 모델을 각각 계산한 다음 원자가 전자분포(Valence Electron Population, VEP), 환산 겹침분포(Reduced Overlap Population, ROP) 그리고 알짜 전하(net charge)를 비교하였다. 그 결과 123 및 124계의 layer에 있어서 구리원자의 원자가 전자는 d$_{x^2-y^2}$ 오비탈 보다는 d$_{z^2}$ 오비탈에 더 많이 분포되어 있음을 알 수 있었고, chain에 있어서 구리원자의 원자가 전자는 d$_{z^2}$ 오비탈보다는 d$_{y^2-z^2}$ 오비탈에서 더 많이 분포되어 있음을 알 수 있었다. 123계에 있어서 ROP는 Y 방향의 Cu(1)-O(2)보다 X 방향의 Cu(1)-O(1)가 더 크다는 것을 알 수 있었고, 124계에 있어서 layer의 ROP는 X 방향의 Cu(1)-O(1)보다 Y 방향의 Cu(1)-O(2)가 더 크다는 것을 알 수 있었다. 그러나 123 및 124 계에 있어서 chain의 ROP는 Y 방향의 Cu(2)-O(3)보다 Z 방향의 Cu(2)-O(4)가 더 크다는 것을 알 수 있었다. 123계의 layer에 존재하는 구리의 알짜 전하는 chain에 존재하는 구리의 알짜 전하보다 더 큰 반면 124계의 chain에 존재하는 구리의 알짜 전하는 layer에 존재하는 구리의 알짜 전하보다 더 크다는 것을 알 수 있었다.)-O(2)가 더 크다는 것을 알 수 있었다. 그러나 123 및 124 계에 있어서 chain의 ROP는 Y 방향의 Cu(2)-O(3)보다 Z 방향의 Cu(2)-O(4)가 더 크다는 것을 알 수 있었다. 123계의 layer에 존재하는 구리의 알짜 전하는 chain에 존재하는 구리의 알짜 전하보다 더 큰 반면 124계의 chain에 존재하는 구리의 알짜 전하는 layer에 존재하는 구리의 알짜 전하보다 더 크다는 것을 알 수 있었다.
