压力调控下 La$_3$Ni$_2$O$_7$ 中的电子关联与超导性

受近期在压力下 La$_3$Ni$_2$O$_7$ 中发现超导性的启发，我们讨论了一个能够刻画其在压力调控下微观物理的模型的基本要素。我们的描述以该体系中强关联的光谱证据为基础。在一个包含 Ni $3d$ $x^2-y^2$ 与 $z^2$ 轨道的双层 Hubbard 模型中，我们证明该模型的基态从低自旋 $S=1/2$ 态跨接到高自旋 $S=3/2$ 态。在高自旋态中，两个 $x^2-y^2$ 轨道与成键 $z^2$ 轨道均接近半满，这在该体系相关的相图广阔跨接区间内促成了强烈的轨道选择性。基于这些结果，我们构建了一个有效的多轨道 $t$-$J$ 模型来描述该体系的超导性，并发现主导配对通道为具有扩展 $s$ 波与 $d_{x^2-y^2}$ 对称性竞争的内轨道自旋单态。我们的结果凸显了强多轨道关联效应在驱动 La$_3$Ni$_2$O$_7$ 超导性中的作用。