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NdNiO2 中涨落受阻的平带不稳定性

超导电性 2020-09-22 v2 材料科学 强关联电子

摘要

具有 CaCuO2_2 无限层结构的 Nd1x_{1-x}Srx_xNiO2_2 在空穴掺杂水平 xx=0.2 附近于 15 K 以下超导的发现,提出了其基础电子与磁过程的关键问题。我们所针对的未解基本特征是:在 xx=0 时,与强反铁磁(AFM)的 CaCuO2_2 相反,具有相同结构和形式 d9d^9 构型的 NdNiO2_2 不发生 AFM 序。我们不以常规方式——作为能量上不利或受阻的磁序——研究此问题,而是作为 AFM 相自身的不稳定性来研究。我们能够获得静态 AFM 有序态,但发现一个平带、一维般的范霍夫奇点(vHs)被钉扎在费米能级上。这种情况在非零半填充、有效两带系统中是不寻常的。该 vHs 使 AFM 相对自旋密度失均、呼吸与半呼吸晶格畸变,以及(固有或寄生)电荷密度失均不稳定。这些平带不稳定性作为单带铜酸盐模型的远亲,从而抑制但未消除低温下的初生 AFM 倾向。主要特征是,一对活跃能带(dx2y2d_{x^2-y^2}dz2d_{z^2})消除了半填充物理,并由于不稳定性排除了在 CaCuO2_2 中见到的 AFM 相。这一具有 Ni dz2d_{z^2} 轨道强参与、强 AFM 关联的导电磁自旋液体相,构成了 NdNiO2_2 中超导的平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.03234,
  title  = {Fluctuation-frustrated flat band instabilities in NdNiO2},
  author = {Mi-Young Choi and W. E. Pickett and K. -W. Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.03234},
  year   = {2020}
}

备注

8 pages