科技工作者之家
科技工作者之家APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。
科技工作者之家 2020-01-17
来源:中国科学院
在镍氧化物LaNiO2和NdNiO2中,Ni为+1价,其3d轨道上有9个电子,最高的dx2-y2轨道半满,Sr掺杂会引入空穴,类似空穴掺杂的铜氧化物高温超导体,多年来人们一直猜测其中也可能有高温超导。最近,《自然》杂志报道在Nd1-xSrxNiO2薄膜中发现超导相,证实了这一预期[Nature 572, 624 (2019)]。
为了澄清镍氧化物超导的物理特性,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心EX9组研究员杨义峰与清华大学教授张广铭和中国科学院大学卡弗里理论科学研究所教授张富春合作,提出了镍氧化物超导体的一个理论模型。他们仔细分析了实验数据,发现未掺杂的NdNiO2或LaNiO2母体中均存在较强的近藤散射,导致电阻与霍尔系数在低温下呈现典型的对数温度依赖行为;而在空穴掺杂的Nd1-xSrxNiO2中,电阻在超导转变之上呈现类似最佳掺杂铜氧化物的奇异金属行为。基于以上事实,他们提出镍氧化物超导体的母体为自掺杂的Mott绝缘体,其中Ni的大部分3dx2-y2电子比较局域,形成自旋晶格,少部分则转移到Nd或La的5d轨道上。这些巡游的5d电子既在Ni自旋晶格上引入了空穴(holon),又与这些自旋发生近藤散射并在低温下形成近藤单态(doublon),产生低能的doublon-holon激发,破坏了可能的磁性长程序。
以上工作为理解镍氧化物超导体提供了理论基础,指出该体系具有重费米子和铜氧化物的双重特征,是探索新物理的重要对象。文章发表于《物理评论B》,并被选为编辑推荐[Phys. Rev. B 101, 020501(R) (2020)]。该工作得到科技部(2016YFYA0300300, 2017YFA0302902, 2017YFA0303103、2014CB921203、2015CB921303)、国家自然科学基金委(11774401, 11674278)和中科院战略先导项目(XDB28000000)的支持。
论文链接
图1:NdNiO2和LaNiO2的电阻与霍尔系数,低温下呈现对数温度依赖行为。
图2:镍氧化物超导母体理论示意图,自旋格子及其上doublon-holon激发。
来源:中国科学院
原文链接:http://www.cas.cn/syky/202001/t20200116_4731814.shtml
版权声明:除非特别注明,本站所载内容来源于互联网、微信公众号等公开渠道,不代表本站观点,仅供参考、交流、公益传播之目的。转载的稿件版权归原作者或机构所有,如有侵权,请联系删除。
电话:(010)86409582
邮箱:kejie@scimall.org.cn
低氧化物
科学家提出镍氧化物超导母体的理论模型!
探究氧化物/氢氧化物衍生的铜电极在电还原CO2中优异C2+选择性的起源
物理所等提出镍氧化物超导母体的理论模型
前沿科技 | 中科院等科学家合作研究提出镍氧化物超导母体的理论模型
氧化物—氧化物界面作用研究方面有了新进展
清华《AFM》铋锶钙铜氧超导氧化物最新进展
Science Advances : 焦建伟组发现母体高温会影响胎儿大脑发育
原位研究铜氧化物超导体新方法
高效水氧化催化剂:Mn掺杂的层状镍铁氢氧化物/还原氧化石墨烯