拓扑氢在 ABO$_2$ 镍基超导体中形成链状结构
材料科学
2023-04-19 v2 强关联电子
超导电性
摘要
尽管付出了巨大的实验与理论努力，关于超导镍酸盐本征磁性与电子性质的普遍接受结论仍极难获得。实验显示出显著的不确定性，表明合成薄膜中存在隐藏因素，这呼吁进一步研究。这些“隐藏因素”之一是在使用 CaH 从 Nd(La)NiO 到 Nd(La)NiO 的化学还原过程中嵌入氢的可能性。虽然实验样品中已检测到氢，但关于其在晶体中的分布及其对电子环境的影响所知甚少。本文中，我们利用密度泛函理论（DFT）并结合动力学平均场理论（DMFT），展示了无限层 LaNiO 超导体中形成一维氢链的倾向。此类氢链的形成诱导了 Ni 不同氧化态与竞争磁相的共存，并可能解释了近期在镍基超导体中观测到的电荷有序态。此外，它导致了合成均匀镍酸盐及确定其基态的困难。探测镍酸盐中过量氢的关键证据是平坦声子模，其具有红外活性且对 H 原子的确切排布相当不敏感。
引用
@article{arxiv.2208.11085,
title = {Topotactic-hydrogen forms chains in $AB$O$_2$ nickelate superconductors},
author = {Liang Si and Paul Worm and Dachuan Chen and Karsten Held},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.11085},
year = {2023}
}
备注
19 pages, 13 figures, under PRB review