交替单层三层堆叠镍酸盐 La$_3$Ni$_2$O$_7$ 的电子结构、自掺杂与超导不稳定性

受最近提出的镍酸盐 La$_3$Ni$_2$O$_7$ 的交替单层三层堆叠结构启发，我们使用{\it ab initio}和随机相位近似方法系统性地研究了该体系。我们的分析揭示了该新型La$_3$Ni$_2$O$_7$结构与其他Ruddlesden-Popper型镍酸盐超导体之间的相似之处，如相似的电荷转移隧穿值和e$_g$轨道的轨道选择性行为。然而，与其他Ruddlesden-Popper型镍酸盐超导体不同，我们没有观察到从常温相（Cmmm）到高压相（P4/mmm）中的费米面明显重构。压力主要增加了Ni e$_g$带的带宽，表明这些e$_g$状态的局域性特征得以增强。此外，d$_{3z^2-r^2}$轨道也表现出层选择性行为，因为价-占空-非占空分裂只能在三层结构中获得。我们还观察到从三层向单层亚晶格的“自掺杂”效应，且该效应将因整体电子掺杂而增强。此外，我们发现一种主要为单层结构所限制的d$_{x^2-y^2}$波动配对态。由于单层之间的有效耦合非常弱——由于中间的非超导三层——这表明该结构的超导临界温度T$_c$应显著低于双层结构。