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本文利用高分辨角分辨光电子能谱结合理论计算，系统研究了单层Ruddlesden-Popper镍氧化物La1.4Sr0.6NiO4，以隔离NiO层本征物理。结果表明该体系存在强电子关联，表现为能带色散中的高能扭折和显著的轨道依赖能带重整化；同时观察到沿对角动量方向的平直费米面片，形成准一维电子结构。这种方形费米面拓扑导致非费米液体行为，符合Luttinger液体模型，证据包括幂律谱函数、稳健的温度标度以及自旋-电荷分离。研究揭示，在本征准二维镍氧化物中出现了由意外维度降低导致的奇异Luttinger液体行为，并为理解多层镍氧化物的物理提供了新视角。

该研究采用多轨道巡游电子框架，结合 Hartree-Fock 和随机相近似方法，系统分析了双层与三层镍酸盐的磁基态及横模自旋激发。对于双层体系，虽双条纹序能量略低，但单条纹态的激发谱在波矢 Q_BL 处呈现各向异性低能锥形色散，在 Γ 点附近显示各向同性高能激发，与共振非弹性 X 射线散射及中子散射实验定性吻合；还发现 Q_BL 处的镜面偶数层间光学模能量与 Γ 处镜面奇数模一致。对于三层体系，镜面奇数和镜面偶数自旋密度波均可稳定，镜面奇数态能量更低，并携带由中间层主导的近零能隙模，而镜面偶数态仅含一支声学模和两支有能隙光学模；与实验对比支持镜面奇序图像。结果表明，磁激发可作为灵敏探针区分磁有序构型，并支撑多层镍酸盐磁性具有共同巡游起源的结论。

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基于轨道选择性电子关联的实验证据，本文针对双层镍酸盐La₃Ni₂O₇提出了一种新的磁性描述框架。在正常态的坏金属区中，体系邻近轨道选择性Mott相，电子谱分解为相干的d_(x²-y²)轨道准粒子和非相干的d_(z²)轨道局域磁矩。通过整合局域磁矩间的超交换作用与相干电子介导的RKKY相互作用，构建有效自旋模型，其中RKKY贡献主导了第三近邻耦合并引发磁阻挫。该模型自然稳定了一个波矢接近(π/2, π/2)的非共面反铁磁基态，层间呈反铁磁堆叠，与中子散射等实验一致。计算的自旋波谱包含低频声学支和高频光学支，声学支在序波矢处软化，总带宽约80 meV，与共振非弹性X射线散射实验相符。这一结果揭示轨道选择性关联是决定双层镍酸盐磁性的核心要素，并指出低能磁涨落及短程交换作用可能为非常规超导配对提供驱动力。

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