(纯计算)河南大学/广东工业大学/中国科学技术大学Phys. Rev. Lett.: 在SrTiO3衬底上的最优拉伸应变La3Ni2O7薄膜作为候选高温超导体

背景：近期研究发现Ruddlesden-Popper体相La3Ni2O7在高压下具有约80K的超导电性，但高压限制了对该材料本征性质的实验研究。研究目的：通过第一性原理计算，探索在合适衬底上外延生长La3Ni2O7薄膜的可能性，旨在解除高压限制并实现增强的超导电性。结论：研究表明，La3Ni2O7薄膜可在设计的Ba1−xSrxO和SrO封端的SrTiO3衬底上稳定生长，特别是施加约2%最优拉伸应变时，薄膜在理想厚度范围内能量稳定且抗氧空位形成能力增强。此时，垂直于薄膜方向的晶格常数减小，Ni的dz2轨道在费米能级附近出现峰值并与dx2−y2轨道杂化，与高压体相特征高度相似，强烈预示其具有更高超导转变温度。这项工作为拉伸应变La3Ni2O7薄膜增强超导电性开辟了新途径，并有助于评估Ni的dz2轨道在超导配对中的作用。