无限层镍酸盐中电荷序的电子起源

在无限层镍酸盐中观测到波矢为 $\mathbf{q}\simeq\left(\frac{1}{3},0,0\right)$ 的电荷序（CO）。本文中，我们利用第一性原理计算证明了无限层镍酸盐中由电荷转移驱动的 CO 机制，其导致特征的 Ni$^{1+}$-Ni$^{2+}$-Ni$^{1+}$ 条纹态。每三个 Ni 原子中，由于近费米能级导带的存在，Ni-$d$ 轨道上的 Hubbard 相互作用将一个 Ni 原子上的电子转移到导带，并使另外两个 Ni 原子上的电子变得更加局域化。我们进一步推导了一个低能有效模型，以阐明 CO 态源于 Ni-$d$ 轨道上的 Hubbard 相互作用与 Ni-$d$ 轨道和导带之间电荷转移能之间的精细竞争。在物理合理的参数下，$\mathbf{q}=\left(\frac{1}{3},0,0\right)$ CO 态比均匀顺磁态和通常的棋盘反铁磁态更稳定。我们的工作突出了无限层镍酸盐的多带本质，这导致了一些在铜酸盐中未发现的独特关联性质。