高压下 La$_3$Ni$_2$O$_7$ 的双层两轨道模型

新发现的 Ruddlesden-Popper 双层 La$_3$Ni$_2$O$_7$ 在 14 GPa 以上压力下达到显著的超导转变温度 $T_c$ = 80 K。本文提出了高压相 La$_3$Ni$_2$O$_7$ 的最小双层两轨道模型。我们的模型利用密度泛函理论计算的 Wannier 下行折叠，由 Ni-3d$_{x^2-y^2}$、3d$_{3z^2-r^2}$ 轨道构建，抓住了该材料的关键要素，如能带结构和费米面拓扑。费米面上有三个口袋：两个电子口袋 $\alpha$、$\beta$ 和一个空穴口袋 $\gamma$，其中 $\alpha$、$\beta$ 口袋显示两个轨道的混合，而 $\gamma$ 口袋与 Ni-d$_{3z^2-r^2}$ 轨道相关。RPA 自旋磁化率揭示了与 d$_{3z^2-r^2}$ 态相关的磁增强。还提供了一个包含 O-p 轨道的更高能量模型以供进一步研究。