今日速览: 今日的亮点工作聚焦于对混合型Ruddlesden-Popper镍酸盐电子结构的深入理解。一篇综述系统梳理了双层La₃Ni₂O₇与三层La₄Ni₃O₁₀的超导发现、合成方法及电子性质,强调开发常压超导相的重要性;另一项磁输运研究在过掺杂无限层La₁₋ₓSrₓNiO₂中观测到正常态H线性磁电阻与T²电阻率共存,为理解该体系的正常态输运特性提供了关键约束;而理论工作则通过多轨道团簇计算揭示了La₄Ni₃O₁₀在压力下氧空穴态的重分布,指出中心层与外壳层间空穴局域化方式的转变,并阐明了与双层体系在自旋有序态上的相似性。这些成果共同推进了对镍基超导体中电子结构、配对机制及压力效应的认知。 本期论文投稿处理时间范围:2026-03-19 08:00 至 2026-03-19 08:00(北京时间)。

1. Superconducting Lanthanum Nickel Oxides with Bilayered and Trilayered Crystal Structures

总结: 2023年,双层镍氧化物La₃Ni₂O₇在约14 GPa高压下被发现超导,临界温度近80 K,其结构与高温铜氧化物相似,随后又发现了三层La₄Ni₃O₁₀的超导性。这两种化合物属于Ruddlesden–Popper相,由NiO₂方晶格层与LaO岩盐层交替堆叠构成。当前研究主要沿三个方向展开:扩展化合物化学多样性、通过元素替代提升超导转变温度、以及阐明超导配对机制。然而,关键实验必须在高压下进行,这给机理研究带来困难,因此开发在更低压力甚至常压下表现超导的镍氧化物具有重要意义。本文综述了这些体系的现有知识,重点介绍已较为成熟的样品合成与表征方法,并简要概述其电子性质,旨在为后续材料探索和物理机制理解提供基础。


2. ${H}$-linear magnetoresistance in the ${T^2}$ resistivity regime of overdoped infinite-layer nickelate La$_{1-x}$Sr$_{x}$NiO$_2$

总结: 本研究对高结晶度的过掺杂无限层镍酸盐La₁₋ₓSrₓNiO₂薄膜(x=0.20-0.24)进行了系统的磁输运测量,在高达62 T的脉冲磁场中揭示了正常态的两个显著特征:磁电阻不遵循Kohler定则,在高H/T极限下表现为H线性行为;同时,正常态电阻率在30 K以下始终呈现T²依赖关系。结果表明,在该模型非常规超导体中,H线性磁电阻与T²电阻率共存,为理解无限层镍酸盐中承载超导电性的正常基态的输运特性提供了新信息。


3. Pressure induced redistribution of oxygen hole states in La$_{4}$Ni$_{3}$O$_{10}$

总结: 本文采用密度泛函计算与包含局域交换和库仑相互作用的多轨道、多原子团簇精确对角化方法,通过最小Ni₃O₁₄团簇研究了三层镍氧化物La₄Ni₃O₁₀的局域低能电子态。研究发现,在常压下,三个Ni名义上均为+2价,其中两个额外空穴中的一个局域于中心NiO₂层,与d_{x²-y²}轨道形成张-赖斯单态;另一个空穴主要占据两层间O p_z轨道的反键组合,并与三个NiO₂层的d_{z²}轨道形成的面外三自旋极化子杂化。由此,面内自旋取向交替由外层d_{x²-y²}轨道承载,层间呈反铁磁关联,同时中心层绝缘且磁矩可忽略。在高压下,两个额外空穴分别集中于一个外层和内层,各自形成d_{x²-y²}轨道的张-赖斯单态或面内三自旋极化子。团簇结果提示的可能电荷与自旋有序态突出了双层La₃Ni₂O₇与三层La₄Ni₃O₁₀之间的相似性。