无掺杂无限层材料中的自旋与轨道激发：PrNiO2 与 CaCuO2 的比较
超导电性
2026-05-18 v4 强关联电子
摘要
无限层镍酸盐是最具前景的类铜氧体超导体之一，尽管已报告了与铜氧体之间的相关差异。本文对化学无掺杂的超导PrNiO2进行动力学和极化分辨RIXS测量，并将其磁激发与参考无限层铜氧体CaCuO2的激发进行比较。在PrNiO2中，平面磁交换积分小于CaCuO2，而垂直方向的值相似，这表明两种材料都支持三维antiferromagnetic 有序。与金属3d态过渡相关的轨道激发在单离子模型中得到良好再现，除Ni-dxy峰外均显示相似特征；该峰除能级显著降低外，显示出与Cu-dxy相反的色散特性。我们将其解释为来自最近邻间隙间轨道superexchange耦合驱动的轨道子弹传播。我们的观察表明，无限层铜氧体和镍酸盐在大多数自旋和轨道特性上具有相同性质，尽管其标志性的电荷转移能量Delta显然不同。
引用
@article{arxiv.2511.02448,
title = {Spin and orbital excitations in undoped infinite layers: a comparison between superconducting PrNiO2 and insulating CaCuO2},
author = {Francesco Rosa and Hoshang Sahib and Giacomo Merzoni and Leonardo Martinelli and Riccardo Arpaia and Nicholas B. Brookes and Daniele Di Castro and Krzysztof Wohlfeld and Maryia Zinouyeva and Marco Salluzzo and Daniele Preziosi and Giacomo Ghiringhelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.02448},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 5 figures, 3 tables