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双层镍酸盐La$_3$Ni$_2$O$_7$中电子-声子耦合与电子相互作用的协同作用

超导电性 2025-07-11 v1 强关联电子

摘要

最近在双层镍酸盐La3_3Ni2_2O7_7中在压力下观察到高温超导引起了广泛兴趣。虽然研究主要集中在电子-电子相互作用在超导机制中的作用,但电子-声子耦合(EPC)的影响仍然难以捉摸。在这项工作中,我们进行第一性原理计算来研究压力下La3_3Ni2_2O7_7中的声子谱和电子-声子耦合,并利用泛函重整化群方法探索EPC与电子相互作用对超导性的相互影响。我们的计算表明,仅靠EPC不足以在压力下触发La3_3Ni2_2O7_7中的超导性。我们识别出独特的面外和面内呼吸声子模式,它们选择性地与Ni dz2d_{z^2}dx2y2d_{x^2-y^2}轨道耦合,展示了轨道选择性EPC。在双层双轨道模型中,发现仅电子相互作用会促进s±s_{\pm}波配对,其特征是能带空间中显著的挫折,导致低转变温度。值得注意的是,我们发现这种面外EPC可以与电子相互作用协同作用,促进dz2d_{z^2}轨道上的层内和层间配对,部分释放配对挫折,从而提高Tc_c。相比之下,包含面内EPC对超导性影响甚微,这与铜氧化物不同。还讨论了在La3_3Ni2_2O7_7中潜在的实验意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.03638,
  title  = {Cooperation between electron-phonon coupling and electronic interaction in bilayer nickelates La$_3$Ni$_2$O$_7$},
  author = {Jun Zhan and Yuhao Gu and Xianxin Wu and Jiangping Hu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.03638},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 4 figures