今日速览: 今日的亮点工作聚焦于对镍基超导体中电子关联、相位涨落及实验表征方法的深入理解。在[1]中,对La$_{3-x}$Sr$_x$Ni$_2$O$_7$薄膜的RIXS研究表明,双条纹自旋激发在超导区间保持稳健,在过掺杂非超导区间则急剧崩溃,直接建立了磁性与超导电性之间的关联。[2]通过纳米图案化在Nd$_{0.8}$Sr$_{0.2}$NiO$_2$中增强相位涨落,观测到两阶段超导转变、反常金属态及面内/面外临界场的各向异性反转,揭示了相位相干工程在强关联体系中的潜力。[3]则针对加压Ruddlesden-Popper镍酸盐中超导屏蔽体积分数的估算争议,澄清了基于退磁因子修正的自洽方法为标准且正确的做法,指出对方线性假设导致对屏蔽分数的低估。这些工作分别从自旋激发、量子相位效应和测量方法学角度推进了对镍基超导机制与表征的理解。 本期论文投稿处理时间范围:2026-03-03 08:00 至 2026-03-03 08:00(北京时间)。

1. Doping evolution of spin excitations in La$_{3-x}$Sr$_{x}$Ni$_2$O$_7$/SrLaAlO$_4$ superconducting thin films

总结: 利用Ni $L_3$边共振非弹性X射线散射(RIXS),该工作系统研究了在相干压应变La$_{3-x}$Sr$_x$Ni$_2$O$_7$/SrLaAlO$_4$薄膜中电子与自旋激发随载流子掺杂的演变,覆盖了超导($x=0,0.09,0.21$)与过掺杂非超导($x=0.38$)区间。在超导薄膜中,色散自旋激发沿$[H,H]$和$[H,0]$方向持续存在,色散几乎不随掺杂变化且阻尼很小,谱权重仅适度降低,表明双条纹自旋关联保持稳健。然而在$x=0.38$的非超导薄膜中,磁响应强烈展宽和减弱,阻尼显著增强,谱权重下降约50%,标志着相干双条纹自旋激发崩溃。磁相干性随超导电性的同步消失,直接建立了层状镍酸盐薄膜中掺杂控制的磁性与超导电性之间的关联。


2. Emergent quantum phenomena via phase-coherence engineering in infinite-layer nickelate superconductors

  • 关联度评分: 4.7657
  • 作者: Haoran Ji, Zheyuan Xie, Xiaofang Fu, Zihan Cui, Minghui Xu, Guang-Ming Zhang, Yi-feng Yang, Haiwen Liu, Yi Liu, Liang Qiao, Jian Wang
  • 机构: Tsinghua University, Hefei National Laboratory, University of Chinese Academy of Sciences, Collaborative Innovation Center of Quantum Matter, Songshan Lake Materials Laboratory, Chinese Academy of Sciences, Beijing Normal University, University of Electronic Science and Technology of China, Fudan University, ShanghaiTech University, Renmin University of China, Peking University
  • 链接: https://arxiv.org/abs/2603.00670
  • 论文页面: Emergent quantum phenomena via phase-coherence engineering in infinite-layer nickelate superconductors

总结: 通过制备周期性纳米孔阵列将无限层镍酸盐超导薄膜(Nd0.8Sr0.2NiO2)构建为约瑟夫森结阵列,研究人员系统地增强了系统的相位涨落。在纳米图案化的薄膜中,宏观相位相干的减弱驱动了超导转变呈现两阶段特征,并最终趋向于电阻饱和的反常金属基态。电荷2e量子振荡的出现表明了阵列间的相干性,而零场磁电阻反常峰则标志着极端量子相位涨落持续至极低温度。值得注意的是,通过纳米图案化与磁场的协同增强,在Nd-镍酸盐中观测到超导各向异性反转,即面内临界场低于面外临界场,该各向异性的演化可能揭示了与集体电子态耦合的内禀交换塞曼场。这些结果阐明了超导如何响应相位涨落而演化,并确立了纳米图案化作为揭示强关联系统中隐藏交织序的有效范式。


3. On estimating superconducting shielding volume fraction from susceptibility in pressurized Ruddlesden-Popper nickelates: Response to arXiv:2602.19282

总结: 这篇回应性论文澄清了在加压Ruddlesden-Popper镍酸盐中超导屏蔽体积分数的评估方法。作者指出,他们的方法直接源于有限样品的标准静磁自洽关系(公式2-4),通过退磁因子N修正测量磁化率以得到内在磁化率,并由此估计屏蔽体积分数(f ≈ -χ)。该方法已在超导体文献中广泛应用数十年。以单晶样品S6为例,在50 GPa和5 K下,应用自洽公式计算得到超导屏蔽体积分数约为86%,而在40 GPa下约为82%。作者论证,arXiv:2602.19282中质疑的根本缺陷在于对方假设测量到的抗磁矩与超导屏蔽体积分数成线性比例,并通过计算全屏蔽麦斯纳磁矩进行简单归一化。这一假设对于强退磁的薄圆盘状样品不成立,因为内场与磁化通过退磁场自洽耦合,使得测量磁矩与屏蔽分数呈非线性关系,从而导致对方方法给出约60%的偏低估计。论文还讨论了单退磁因子框架的适用范围,指出其样品结构均匀、质量高,支持该宏观描述,而对方构造的人为相分离模型不适用于此。作者结论认为,基于静磁自洽的方法是正确且广泛采用的标准方法。