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。在[1]中，通过互感法系统测量无限层Nd1-xSrxNiO2的超流密度，发现超流刚度较弱且与Tc呈平方根关系，并意外揭示Nd 4f磁矩与超流间的强耦合对超流密度的显著抑制，暗示磁有序与超导相的相互作用限制了Tc。[2]构建了双层镍氧化物中triplon介导的超导配对微观理论，解释了实验中观测到的α带具有较小态密度但更大能隙的特征，以及能隙的动量空间各向异性，有力支持triplon介导作为该体系的配对机制。[3]针对三层Pr4Ni3O10的自旋密度波转变，通过氧同位素替代和压力实验发现同位素位移不随压力变化，表明SDW转变主要由电子关联驱动而非晶格动力学，与铜氧化物中掺杂增强同位素效应的行为形成对比，为理解镍氧化物中密度波序的电子起源及其与超导的关系提供了关键约束。[4]通过加入间隙s轨道的多轨道模型，用量子蒙特卡罗方法重现了无限层镍酸盐中电子口袋在20%掺杂下仍存续、d轨道色散强烈重正化等实验特征，并发现s轨道显著增强了短程反铁磁关联，揭示了多轨道强关联效应对低能电子态和自旋关联的决定性作用。这些研究从超流响应、配对机制、密度波起源到多轨道电子结构多个维度深化了对镍基超导体系的理解。 本期论文投稿处理时间范围：2026-03-24 08:00 至 2026-03-24 08:00（北京时间）。
1. Evolution of the Superfluid Density in Infinite-Layer Nickelates
- 关联度评分:
5.2556 - 作者: Bai Yang Wang, Shannon P. Harvey, Kyuho Lee, Yijun Yu, Yonghun Lee, Motoki Osada, Chaitanya Murthy, Srinivas Raghu, Harold Y. Hwang
- 机构: SLAC National Accelerator Laboratory, Stanford University, University of Rochester
- 链接: https://arxiv.org/abs/2603.05606
- 论文页面: Evolution of the Superfluid Density in Infinite-Layer Nickelates
总结: 该论文通过互感法系统测量了无限层镍基超导体Nd1-xSrxNiO2在掺杂超导穹顶内的超流密度。研究发现，超流刚度较弱，且与超导转变温度Tc呈近似平方根关系。同时，观察到Nd的4f磁矩与超流之间存在强烈的相互作用，导致低温下超流密度显著被抑制，其效应远超简单的顺磁解释，暗示了磁有序与超导相的耦合。这些结果表明，超导相位涨落在限制Tc中起重要作用，并揭示了稀土磁性离子与超流之间意想不到的强耦合。
2. Triplon-mediated pairing and the superconducting gap structure in bilayer nickelates
- 关联度评分:
5.2179 - 作者: Huimei Liu, Giniyat Khaliullin
- 链接: https://arxiv.org/abs/2602.23989
- 论文页面: Triplon-mediated pairing and the superconducting gap structure in bilayer nickelates
总结: 该研究构建了双层镍氧化物超导能隙结构的微观理论模型，模型中dx²-y²对称性的传导带与局域化的d3z²-r²自旋共存。强层间耦合使局域磁矩形成单重态基态，其虚拟的单重态-三重态激发（即“triplon”）介导了传导电子间的配对相互作用，由此产生带间s±波配对，两个能带（α和β）上的序参量符号相反。理论结果自然解释了实验中观测到的关键特征：尽管α带态密度较小，但其超导能隙更大，且能隙呈现出由非局域Kondo耦合导致的显著动量空间各向异性。这些发现有力支持了triplon介导的配对机制作为双层镍氧化物超导的微观起源。
3. Pressure-Invariant Isotope Effect as Evidence for Electronically Driven Intertwined Order in Pr$_4$Ni$_3$O$_{10}$
- 关联度评分:
4.6919 - 作者: Rustem Khasanov, Thomas J. Hicken, Igor Plokhikh, Ekaterina Pomjakushina, Hubertus Luetkens, Zurab Guguchia, Christof W. Schneider, Dariusz J. Gawryluk
- 链接: https://arxiv.org/abs/2603.20871
- 论文页面: Pressure-Invariant Isotope Effect as Evidence for Electronically Driven Intertwined Order in Pr₄Ni₃O₁₀
总结: 本研究利用μ子自旋旋转技术测量了三层Ruddlesden-Popper型镍氧化物Pr4Ni3O10中氧同位素（16O/18O）替代对自旋密度波（SDW）转变的影响。在常压下，16O和18O样品的SDW转变温度分别为158.04 K和159.81 K，呈现有限同位素位移。在液压压力下，两种同位素的转变温度均以几乎相同的速率（约-4.9 K/GPa）线性下降，使得同位素位移随压力基本不变。这一压力无关的同位素效应表明SDW转变主要源于电子关联，而非晶格动力学。结合近期非弹性X射线散射结果未发现声子软化现象，该研究支持三层Ruddlesden-Popper镍氧化物中存在由强自旋相互作用稳定的交织电荷密度波与自旋密度波序的新机制。该发现与铜氧化物中掺杂增强同位素效应的行为形成对比，为理解镍氧化物中密度波序的电子起源及其与超导电性的关系提供了重要约束。
4. Role of interstitial $s$ orbital in a model of infinite-layer nickelates
- 关联度评分:
4.0483 - 作者: Yan Peng, Rui Peng, Mi Jiang
- 链接: https://arxiv.org/abs/2603.20705
- 论文页面: Role of interstitial s orbital in a model of infinite-layer nickelates
总结: 本研究采用行列式量子蒙特卡罗方法，在三轨道Emery模型基础上加入具有三维色散的间隙$s$轨道，模拟无限层镍酸盐的低能电子结构。大规模计算发现：强关联效应显著缩小了间隙$s$轨道产生的电子口袋，但在20%空穴掺杂下口袋仍存续，大小与ARPES实验观测相当；$d_{x^2-y^2}$轨道色散受到强烈重正化，沿$k_z$方向的弱色散与实验一致。此外，与常规三轨道模型相比，引入$s$轨道后系统的短程反铁磁关联明显增强。这些结果揭示了强关联和多轨道效应在决定无限层镍酸盐低能电子态和自旋关联中的关键作用，表明必须在实际多轨道框架中处理相互作用驱动的多体物理。