Электронная структура, орбитально-селективное поведение, и магнитные корреляции в фазах Раддлесдена-Поппера Lan+1NinO3n+1 n=2 и 3 под давлением

В работе приведены результаты расчетов электронной структуры, поверхности Ферми, магнитных и решеточных свойств структурных фаз Раддлесдена-Поппера La_n+1Ni_nO_3n+1 с n=2 и 3. Показано, что в нормальном состоянии в данных системах происходит орбитально-селективная локализация Ni 3d электронов с существенной перенормировкой Ni 3z²-r² состояний, m^*/m~3 (n=2) и 2.5 (n=3). При этом, перенормировка Ni x²-y² состояний существенно слабее, ~2.3 и 2.1, соответственно. Результаты расчетов k-разрешенных спектральных функций свидетельствуют о формировании фазы плохого металла, с существенной некогерентностью Ni 3z²-r² состояний. Результаты для спиновой восприимчивости c(q) свидетельствует о неустойчивости нормального состояния по отношению к формированию волн спиновой и/или зарядовой плотности. В согласии с данным результатом, прямой численный расчет в рамках DFT+DMFT La₃Ni₂O₇ (n=2) для атмосферного давления дает состояние со сдвоенной волной спиновой и зарядовой плотности с вектором q=(1/4,1/4). Полученное решение сопровождается кооперативным искажением решетки по-типу «дыхательной моды», с чередованием Ni²⁺ и Ni³⁺ ионов в высоко- и низкоспиновом состоянии, соответственно. При этом, реализуется сайт-селективное диэлектрическое состояние Мотта с сильной локализацией Ni 3d электронов. Сделан вывод о спин-флуктуационной природе спаривания в сверхпроводящей фазе никелатов под давлением.