Sr掺杂对无限层镍酸盐电子与自旋态性质的影响

近期在Sr掺杂NdNiO$_2$中发现高T$_{c}$超导（HTS）重新引发了将镍酸盐作为铜酸盐对应物研究的热情。母体铜酸盐[Cu$^{2+}$: d$^9$]是反铁磁电荷转移绝缘体，费米能级附近涉及单一d$_{x^2-y^2}$能带和强$p-d$杂化。相比之下，等电子的NdNiO$_2$ [Ni$^+$: d$^9$]是金属性的，其d$_{x^2-y^2}$能带由Nd-d态自掺杂。利用第一性原理计算，我们研究了Sr掺杂对无限层镍酸盐电子和磁性质以及空穴性质的影响。我们发现空穴掺杂倾向于使材料更类似铜酸盐，因为它最小化了自掺杂效应，增强了$p-d$杂化，并产生低自旋（S=0，非磁性）的Ni$^{2+}$掺杂剂，类似于铜酸盐中出现的S=0 Zhang-Rice单重态。