镍基过渡金属硫族化物单层：一种强关联四层石墨烯

我们研究了层状镍基硫族化物 NiPX$_3$（X=S, Se）的电子物理，它是化学式为 ABX$_3$ 的过渡金属硫族化物（TMTs）的一员。这些镍基 TMTs 不同于其他 TMTs，因为其低能电子物理可由两个 $e_g$ d 轨道有效描述。主要的能带运动学特征表现为二维镍蜂窝晶格中两个第三近邻（TNN）镍位点之间不寻常的长程有效跳跃，从而该镍晶格可等效视为四个弱耦合的蜂窝子晶格。在每个子晶格内，电子物理由一个强关联双轨道类石墨烯模型描述，导致在近半填充处出现反铁磁（AFM）基态。我们表明，顺磁态中的低能物理由八个狄拉克锥决定，它们位于第一布里渊区的 $K$、$K'$、$\frac{K}{2}$ 和 $\frac{K'}{2}$ 点，两个 $K (K')$ 与 $\frac{K'}{2} (\frac{K}{2})$ 狄拉克锥之间存在强 AFM 涨落，且载流子掺杂可充分抑制长程 AFM 序并允许其他竞争序（如超导）出现。该材料可作为研究强电子-电子关联所产生的许多奇异现象的理想体系，包括高温下潜在的 $d\pm id$ 超导态。