双层镍酸盐在双轴应变下的结构与电子演化
超导电性
2025-02-04 v1
摘要
在高压下，双层镍酸盐La₃Ni₂O₇的高温Tc超导性质的发现，扩展了高温超导体家族，使其超过氮的沸点。近期研究表明，在受压缩应变的La₃Ni₂O₇薄膜中可实现超过40K的常压超导性，为研究高Tc镍酸盐的配对机制提供了可调平台。对双层镍酸盐在等向应变下的结构与电子性质进行全面理解对于推动这一活跃领域至关重要。本文我们采用第一性原理计算，系统探索了整个稀有土元素系列的双层镍酸盐Re₃Ni₂O₇在实际正交Amam相结构下受各种压缩和拉伸应变的性质。我们指出了应变施加后材料性质的变化，并将其与高压下的结果进行比较。我们的发现表明，2.5%压缩应变使Ni-O-Ni腔角接近180度，并导致Ni d_{z²}带从费米能级移开。对于2.5%受压缩应变的La₃Ni₂O₇，紧密绑定参数与未受应变材料相似，除了Ni d_{z²}和d_{x²-y²}轨道的局部能量差增加约50%。值得注意的是，在压缩应变下d_{z²}带在费米能级的缺失与高压Fmmm相的电子结构截然不同，表明d_{z²}带在费米能级可能并非超导性所必需。
引用
@article{arxiv.2502.01624,
title = {Structural and Electronic Evolution of Bilayer Nickelates Under Biaxial Strain},
author = {H C Regan B. Bhatta and Xiaoliang Zhang and Yong Zhong and Chunjing Jia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.01624},
year = {2025}
}