无限层 NdNiO$_2$ 中的电子关联与磁相互作用

Vamshi M. Katukuri; Nikolay A. Bogdanov; Oskar Weser; Jeroen van den Brink; Ali Alavi

doi:10.1103/PhysRevB.102.241112

无限层 NdNiO$_2$ 中的电子关联与磁相互作用

强关联电子 2020-12-22 v1 超导电性计算物理

作者: Vamshi M. Katukuri , Nikolay A. Bogdanov , Oskar Weser , Jeroen van den Brink , Ali Alavi

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摘要

母体高- $T_{\rm c}$ 铜基超导体中巨大的反铁磁交换耦合被认为在超导载流子配对中起着关键作用。近期在空穴掺杂无限层(IL-)NdNiO $_2$ 中观测到超导电性，使得磁耦合在高- $T_{\rm c}$ 超导体中的相关性凸显出来，特别是因为与母体铜氧化物不同，未掺杂的 IL-NdNiO $_2$ 中未观测到磁有序。在此，我们利用最先进的多体量子化学方法研究了 IL-NdNiO $_2$ 的电子结构与磁交换性质。通过与等结构铜酸盐 IL-CaCuO $_2$ 电子与磁性质的系统比较，我们发现与铜酸盐类似物相比，IL-NdNiO $_2$ 中的在位动力学关联显著更强。这些动力学关联在磁交换中起着关键作用，导致 $ab$ 面内 Ni $^{1+}$ 离子之间出现出乎意料地大的反铁磁最近邻各向同性 $J$ ，为 77 meV。尽管我们发现镍酸盐与铜酸盐在电子结构上有许多相似之处，但电子关联在两者中的作用却截然不同。我们进一步讨论了我们的发现对理解镍酸盐中超导电性起源的意义。

关键词

无限层镍酸盐电子关联磁交换反铁磁耦合 NdNiO2 高-Tc超导电性多体量子化学

引用

@article{arxiv.2012.11179,
  title  = {Electronic correlations and magnetic interactions in infinite-layer NdNiO$_2$},
  author = {Vamshi M. Katukuri and Nikolay A. Bogdanov and Oskar Weser and Jeroen van den Brink and Ali Alavi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.11179},
  year   = {2020}
}

备注

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无限层 NdNiO$_2$ 中的电子关联与磁相互作用

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