镍酸盐中磁性与超导的两带模型

最近在 Nd$_{1-x}$Sr$_x$NiO$_2$ 中发现的超导性为研究强关联非常规超导提供了新机会。母体化合物 NdNiO$_2$ 中的单空穴 Ni$^+$ ($3d^9$) 构型与铜酸盐中 Cu$^{2+}$ 的构型相似。我们提出掺杂后，Ni$^{2+}$ 的带内自旋单态和带间自旋三重态双空穴（doublon）构型相互竞争，并通过包含 $3d_{x^2-y^2}$ 和 $3d_{xy}$ 轨道构建了两带 Hubbard 模型。未掺杂情况下的有效自旋-轨道超交换模型是 $SU(4)$ Kugel-Khomskii 模型的一个变体，并带有对称性破缺项。掺杂后，推导了自旋-$\frac{1}{2}$ 单空穴、自旋-1（三重态）doublon 和单态 doublon 之间的有效交换相互作用。根据 $D_{4h}$ 晶体对称性对可能的超导配对对称性进行了分类，并分析了它们与超交换相互作用的联系。