La découverte de la supraconductivité à Tc élevée dans les cuprates incite les gens à explorer la supraconductivité dans les nickelates, dont les structures cristallines sont similaires aux cuprates. Récemment, Danfeng Li et al. à l'Université de Stanford a publié un article dans La nature , rapportant la supraconductivité observée dans les nickelates dopés par trous Nd 0,8 Sr 0,2 NiO 2 . Différent des cuprates, le composé parent NdNiO 2 ne préserve pas l'ordre magnétique à longue portée, qui a été pensé pour être responsable de la supraconductivité dans les oxydes de cuivre. Outre, l'état fondamental du NdNiO 2 est métallique. L'article de commentaire dans La nature a noté que les travaux de Li pourraient changer la donne pour notre compréhension de la supraconductivité dans les cuprates et les systèmes de type cuprate, menant peut-être à de nouveaux supraconducteurs à haute température.

Afin de comprendre le mécanisme des supraconducteurs nickelates, scientifiques de l'Institut de physique, L'Académie chinoise des sciences a effectué une analyse minutieuse du composé parent NdNiO 2 , y compris sa structure de bande électronique, caractéristiques orbitales, Surfaces de Fermi et topologie des bandes en utilisant les calculs des premiers principes et la méthode variationnelle de Gutzwiller. Les résultats montrent que les poches de Fermi électroniques sont apportées par Ni-3d x2-y2 orbitales, tandis que les poches de trous sont constituées de Nd-5d 3z2-r2 et Nd-5d xy orbitales. En analysant la représentation des bandes élémentaires dans la théorie de la chimie quantique topologique, les auteurs ont découvert qu'un modèle à deux bandes peut être construit pour reproduire toutes les bandes autour du niveau de Fermi.

Les deux bandes proviennent de deux orbitales, dont un Ni-3d x2-y2 orbitale et une pseudo-orbitale de type s située sur la lacune des atomes d'oxygène. Outre, les auteurs ont constaté que l'inversion de bande se produit entre Ni-3d xy états et bandes de conduction, résultant en une paire de points de Dirac le long de M-A dans la zone de Brillouin. En outre, prendre en compte les effets de corrélation des électrons Ni 3d, les auteurs ont effectué le calcul DFT + Gutzwiller. Les résultats montrent que la moitié occupée 3d x2-y2 les orbitales ont le plus petit poids de quasiparticule (environ 0,12) ; à savoir, le 3d x2-y2 la largeur de bande après renormalisation est d'environ 1/8 des résultats DFT. D'autre part, les points de Dirac le long de la ligne de symétrie élevée M-A se rapprochent du niveau de Fermi en raison de la renormalisation de la bande. Dans ce travail, les auteurs ont calculé la structure électronique, discuté des propriétés topologiques et construit un modèle à deux bandes. Ces résultats aideront les gens pour l'étude de la topologie et de la supraconductivité dans les nickelates.