今日速览： 今日的亮点工作聚焦于Ruddlesden-Popper镍酸盐薄膜的制备优化与非常规超导态的发现。在[1]中，研究团队采用巨大氧化原子层外延法成功制备了相纯、高质量的Ln₃Ni₂O₇薄膜，并系统揭示了阳离子化学计量、原子层覆盖率、氧含量及界面重构四个关键因素对超导性能的决定性作用，优化后的薄膜起始转变温度可达50 K，为高质量镍基超导薄膜的外延生长提供了重要指导。在[2]中，通过对(La, Pr, Sm)₃Ni₂O₇双层镍酸盐薄膜的电输运测量，首次发现了伴随电子玻璃行为的时间反演对称性破缺超导电性，包括非常规磁电阻回滞、非互易电流-电压响应以及对数缓慢弛豫等特征，这一发现为理解镍基高温超导机理提供了突破性的现象学证据与概念框架。 本期论文投稿处理时间范围：2026-03-05 08:00 至 2026-03-05 08:00（北京时间）。
1. Preparation and optimization of high-temperature superconducting Ruddlesden-Popper nickelate thin films
- 关联度评分:
5.5612 - 作者: Wei Lv, Zihao Nie, Heng Wang, Haoliang Huang, Guangdi Zhou, Qikun Xue, Zhuoyu Chen
- 机构: Tsinghua University, Southern University of Science and Technology, Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area
- 链接: https://arxiv.org/abs/2508.18107
- 论文页面: Preparation and optimization of high-temperature superconducting Ruddlesden-Popper nickelate thin films
总结: 本研究采用巨大氧化原子层外延（GAE）方法在LaAlO₃和SrLaAlO₄衬底上成功制备了相纯、高质量的Ruddlesden-Popper镍酸盐Ln₃Ni₂O₇薄膜。在超强氧化性臭氧气氛下生长的薄膜无需后续退火即可超导，其中优化的Ln₃Ni₂O₇/SrLaAlO₄薄膜起始转变温度（Tc,onset）可达50 K。系统研究发现四个关键因素决定薄膜结晶质量和超导性能：精确控制阳离子化学计量可抑制二次相生成；完整的原子层逐层覆盖结合优化的界面重构能减少堆垛层错；准确调控氧含量是实现单一超导转变和高Tc,onset的必要条件。研究还发现，阳离子化学计量偏离会导致Ni-rich或Ni-deficient二次相形成，分别引发金属-绝缘体转变或高度绝缘行为，而原子层覆盖率偏差（如101.5%）虽仍可维持超导但产生残余电阻。界面重构（如预沉积半晶胞Ln₂NiO₄或对SrLaAlO₄衬底进行退火处理）可显著改善薄膜结晶性。这些结果为高质量氧化物高温超导薄膜的逐层外延生长提供了重要指导。
2. Time-reversal symmetry breaking superconductivity with electronic glass in nickelate (La, Pr, Sm)3Ni2O7 films
- 关联度评分:
5.5543 - 作者: Haoran Ji, Zheyuan Xie, Yaqi Chen, Guangdi Zhou, Longxin Pan, Heng Wang, Haoliang Huang, Jun Ge, Yi Liu, Guang-Ming Zhang, Ziqiang Wang, Qi-Kun Xue, Zhuoyu Chen, Jian Wang
- 机构: Tsinghua University, Hefei National Laboratory, Peking University, Boston College, Collaborative Innovation Center of Quantum Matter, Southern University of Science and Technology, ShanghaiTech University, Renmin University of China, Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area
- 链接: https://arxiv.org/abs/2508.16412
- 论文页面: Time-reversal symmetry breaking superconductivity with electronic glass in nickelate (La, Pr, Sm)₃Ni₂O₇ films
总结: 研究团队通过对(La, Pr, Sm)3Ni2O7双层镍酸盐薄膜进行电输运测量，发现了伴随电子玻璃行为的时间反演对称性破缺超导电性。该超导态出现在接近零电阻态的低温区域，表现出三个显著特征：一是非常规的磁电阻回滞，这是时间反演对称性破缺的直接证据，且在不同磁场方向下均保持稳健，与涡旋钉扎或长程磁有序有本质区别；连续氧还原同时削弱了超导电性和磁滞，揭示了它们与特定镍3d电子轨道的关联。二是电流-电压响应在零场下表现出磁历史依赖性和非互易性，进一步证实了自发的内禀时间反演对称性破缺。三是移除磁场后电阻呈现对数缓慢弛豫，这是玻璃态动力学的标志。这些现象首次在镍基超导体中揭示了兼具自发时间反演对称性破缺和内在玻璃态特性的超导态，为理解高温超导机理提供了重要的现象学和概念性突破。