超导镍酸盐 Nd$_{1-x}$Sr$_x$NiO$_2$ 中的 II 型 $t-J$ 模型

近期在空穴掺杂 NdNiO$_2$ 中观测到相对高温的超导性引起了相当大的兴趣，特别是由于其与无限层铜氧化物相似。基于空穴掺杂产生的 Ni$^{2+}$ 离子通常处于自旋三重态这一观测，我们引入并研究了一种变体 $t-J$ 模型，其中空穴携带 S=1。我们将此新模型命名为 II 型 $t-J$ 模型。我们发现了两种不同的 $d$ 波超导机制。在这两种情形中，配对均由自旋耦合 $J$ 驱动。然而，这两种情形中以不同方式获得相干性。在第一种情形中，自旋一空穴凝聚导致 $d$ 波超导体伴随自旋对称性破缺。包括自旋向列序在内的不同序是可能的。该情形由自旋一奴隶玻色子理论描述。在第二种情形中，相干且对称的 $d$ 波超导体由“Kondo 共振”实现：自旋一空穴贡献两个电子与自旋 1/2 单占据格点共同形成大费米面。随后大费米面由于自旋耦合 $J$ 发生 $d$ 波配对，类似于重费米子超导体。我们提出三费米子部分子理论以统一框架处理这两种不同情形，并在自洽平均场近似内计算其掺杂相图。我们的研究表明，“铜氧化物物理”与“重费米子物理”的组合可能在 II 型 $t-J$ 模型中浮现。