单层-三层La3Ni2O7多晶型的结构稳定性、电子结构与磁性
材料科学
2026-01-23 v1 超导电性
摘要
最近发现了一种双层镍酸盐La3Ni2O7的多晶型，其呈现出交替的单层和三层（1313）堆垛模式。在该相中已发现压力下的超导电性迹象。据报道，在环境压力下，La3Ni2O7-1313以三种不同的空间群对称性（Cmmm、Imma和Fmmm）结晶。与钙钛矿镍酸盐中常见的倾斜NiO6八面体不同，Cmmm相不显示NiO6倾斜，这意味着仅此结构特征可能不足以在Ruddlesden-Popper镍酸盐中产生超导电性。在此，我们采用第一性原理计算和群论分析来研究这种单层-三层La3Ni2O7多晶型中结构不稳定性的压力依赖性。在环境压力下，我们在最高对称性（Cmmm）结构的布里渊区多个高对称点处识别出多个不稳定的声子分支。与这些不稳定性相关的畸变导致了另一种实验报道的、确实显示出八面体倾斜的空间群（Imma）。磁性趋势表明，在环境压力下，La3Ni2O7-1313的电子结构由三层块体主导，因为单层处于Mott绝缘态。在压力下，四方P4/mmm结构变得稳定，这与实验结果一致。
引用
@article{arxiv.2601.15858,
title = {Structural stability, electronic structure, and magnetic properties of the single-layer trilayer La3Ni2O7 polymorph},
author = {Shekhar Sharma and Yi-Feng Zhao and Antia S. Botana},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.15858},
year = {2026}
}