从钙钛矿到无限层镍酸盐：基于 X 射线吸收的空穴浓度

确定无限层镍酸盐薄膜中阳离子浓度和氧气配比的困难，迄今为止阻碍了对超导相态中镍电子构型的清晰实验鉴定。我们利用软 X 射线吸收光谱研究了 PrNiO$_x$ 薄膜在不同顶替化还原阶段（$x=2-3$）上的 successive 变化。通过将 Ni-$L$ 边谱与单簇和双簇配体场计算进行比较，我们发现样本中不存在纯 $d^9$ 构型。我们的定量分析表明，即使在薄膜被最大程度还原时，镍的 3d 空穴平均数仍为 1.35。超导样本的空穴浓度更高，这质疑了此前假设的空穴掺杂上限。同时，还原后氧 $K$ 边吸收光谱的相应变化表明，即便在最彻底的还原薄膜中，氧 $2p$ 空穴也存在。总体而言，我们的结果表明，空穴掺杂机制的复杂相互作用源于自掺杂效应和氧气非完全化学计量。