强双层耦合镍酸盐和铜酸盐超导体中的超导性

La$_3$Ni$_2$O$_7$ 在高压下于 80 K 发现超导性，这一突破性发现证实了高温超导性是铜酸盐之外强关联材料的一种属性。我们利用密度泛函理论（DFT）计算了压力下 La$_3$Ni$_2$O$_7$ 的能带结构，验证了低能带几乎完全由 Ni 3$d_{x^2-y^2}$ 和 O 2$p$ 轨道组成。我们推断，由于高压结构的几何效应以及 Ni Hund 耦合被强烈抑制（源于 $d_{z^2}$ 轨道间增强的层间反铁磁相互作用以及 $d_{x^2-y^2}$ 轨道与 O 2$p$ 的强层内杂化），Ni 3$d_{z^2}$ 轨道基本上处于解耦状态。通过引入针对费米面和低能色散的紧束缚模型，我们得到了一个具有强层间跃迁的双层 $t$-$t_\perp$-$J$ 模型，该框架将 La$_3$Ni$_2$O$_7$ 与具有类似能带结构的铜酸盐材料（特别是 La$_2$CaCu$_2$O$_6$、Pb$_2$Sr$_2$YCu$_3$O$_8$ 和 EuSr$_2$Cu$_2$NbO$_8$ 等化合物）统一起来。我们利用重整化平均场理论表明，这些系统应具有 ($d$+$is$)-波超导性，其中以 $d$-波分量为主，高温 $T_c$ 由近最佳掺杂的 $\beta$ 带驱动，而 $\alpha$ 带添加的 $s$-波分量应导致清晰的实验特征。