Detecting pairing symmetry of bilayer nickelates using electronic Raman scattering

本研究利用双轨道双层模型,通过多轨道和能带加和两种方法系统计算了不同拉曼通道下的电子拉曼响应,以区分双层镍酸盐超导体La₃Ni₂O₇中争议的配对对称性。通过对比多轨道与能带加和近似的拉曼磁化率,发现拉曼响应能有效区分不同配对对称性,并识别完全开缝和节状超导态中依赖于费米口袋的能隙大小。具体地,节状dₓ²⁻ᵧ²/dₓᵧ波配对在低能下表现出稳健的幂律行为,与完全开缝配对截然不同;而对于s±波配对,则可以确定β口袋上的能隙各向异性细节。研究还强调了多轨道效应对拉曼谱的关键塑造作用,并指出电子拉曼散射作为一种具有对称分辨能力的探针,能够为确定非常规超导体的超导能隙结构提供有力手段,对理解双层镍酸盐的超导机制具有重要实验意义。

Determinant quantum Monte Carlo (DQMC)

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DFT

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DFT+DMFT

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DFT+eDMFT

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DFT+U

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diamond anvil cell

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diamond anvil cell (DAC)

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Dichotomous electronic system in a bilayer Ni¹⁺ nickelate

本文利用密度泛函理论计算了双层无限层镍酸盐La₃Ni₂O₅F的电子结构,揭示其具有理想二维特性且存在两种截然不同的准粒子行为。采用虚拟晶体近似处理氧/氟无序后,能带计算显示常规Ni dpσ带形成空穴型费米面,而源自间隙密度的E*带则构成圆柱状电子费米面,导致体系自掺杂0.18个电子。该间隙密度分布在无顶位氧的La层间,与Ni dxz/dyz带以平行线性色散趋近M点,耦合形成近非解析的狄拉克点,表现出奇异的间隙-轨道带耦合效应。同时,dz2带通过与间隙密度相互作用产生约1 eV的对称性劈裂。这种电子与空穴行为的二相性将主导正常态输运和远红外特性,并可能影响镍酸盐的超导态,为理解无限层镍酸盐物理提供了新的视角。

Dimensionality of vortex matter in superconducting infinite-layer nickelates

该研究通过绘制超导Pr0.8Sr0.2NiO2薄膜的涡旋相图,从不同角度探究了无限层镍氧化物的超导态维度。实验发现,低无序薄膜存在准二维性质的涡旋液体-玻璃转变,而增加无序度则会驱动体系进入纯二维态。这一结果表明,纯二维性并非本征属性,而是由NiO2层间因无序增强而解耦所导致的外在现象。该工作确立了无序度作为无限层镍氧化物超导的关键调控参数,并指出无序主要存在于NiO2层内,为理解该类材料提供了两个基础性见解。