Electronic structure of the parent compound of superconducting infinite-layer nickelates

زادت البحث عن المواد الأكسيدية التي تتمتع بخصائص فيزيائية مشابهة للمواد السوبركوندكتور العالية Tc المبنية على المعادن الانتقالية البديلة مثل النيكل، وذلك على مر الزمن. وأثارت اكتشاف السوبركوندكتورية في النيكلات اللامعة المحدودة RNiO2 (R = عنصر الأرثية النادر) هذه الجهود بشكل أكثر. وبمصباح الجوهري المشابه للنيكلات اللامعة المحدودة - طبقات من المعادن الانتقالية الأكسيدية مفصولة بطبقة باسفر من عناصر الأرثية - يشير العد بالفالنس لهذه المواد إلى أن الكاتيونات Ni1 + تتمتع بنفس عدد الإلكترونات 3d الذي يتمتع به Cu2 + في النيكلات. هنا، نستخدم الاشعة السينية مع النظرية التفاضلية للكثافة لإظهار أن البنية الإلكترونية لRNiO2 (R = La، Nd) ، على الرغم من أنها مشابهة للنيكلات، تشمل فروقات كبيرة. على عكس النيكلات التي تتمتع بطبقات أكسيد معادن الانتقالية منفصلة بطبقات معادن الأرثية الإطارية، يدعم طبقة الباسفر الأرثية في النيكلات اللامعة المحدودة حالة معدنية ثلاثية الأبعاد ضعيفة التفاعل. ويخلط هذا الدوال المعدنية الثلاثية الأبعاد بحالة قصيرة الأجل ذات الثنائية الأبعاد بشكل قوي المرتبطة مع تركيب 3dx2-y2. لذلك، يمكن أن يعتبر النيكلات اللامعة المحدودة أخوة للمعادن الإنترمتالية الأرثية المعروفة بشكل واسع بسبب سلوكها الفرميون الثقيل، حيث تلعب طبقات NiO2 المرتبطة دورا مشابها للحالات 4f في مركبات الفرميون الثقيل الأرثية. ويحل هذا المعادن الأكسيد-الإنترمتالية الكوندو أو أندرسون الشبكية المميز بدلا من الموطن الموت الذي يظهر منه السوبركوندكتورية عند التحميل.