今日速览： 今日的亮点工作聚焦于镍基超导在常压块体相界、双层层间配对机制以及无限层自旋/轨道激发三个方面的进展。在常压块体镍酸盐方面，[1]在(La1-xPrx)4Ni3O8和(La1-xYx)4Ni3O8单晶中观察到超导迹象，其超导出现在绝缘体-金属相变附近的狭窄窗口内，并与电荷条纹相共存；低超导体积分数和非渗流特征提示超导可能以丝状形式在相界处成核，而共生缺陷的存在也使超导起源仍存悬念，研究进一步确立了间隔层工程作为调控镍氧三明治层电子结构、探索该竞争区的重要手段。理论方面，[2]系统梳理了双层镍酸盐的层间配对机制，强调Ni-3d_{x^2-y^2}与3d_{z^2}杂化、轨道依赖关联、Hund耦合和强层间磁耦合等要素，并指出半满d_{z^2}局域单态对提供配对能量、其与巡游d_{x^2-y^2}杂化促成相位相干，层间配对被视为理解该类超导体的核心。谱学方面，[3]通过RIXS对比名义未掺杂却超导的无限层PrNiO2与绝缘CaCuO2，发现PrNiO2面内磁交换积分较小而面外交换相近，自旋激发仍较尖锐并呈单磁子色散，轨道激发则显示Ni-dxy峰能量更低且色散方向与Cu-dxy相反，说明无限层镍酸盐与铜酸盐共享大部分自旋和轨道性质，但镍酸盐中更大的电荷转移能和更小跃迁积分导致自旋涨落能量更低、掺杂电荷更局域化。整体来看，今日工作从常压相界超导、层间配对理论到无限层磁性与轨道激发，共同深化了对镍基超导配对机理、相竞争和材料设计边界的理解。 本期论文投稿处理时间范围：2026-09-18 08:00 至 2026-09-18 08:00（北京时间）。
1. Superconductivity at the metal-insulator phase boundary in a bulk nickelate at ambient pressure
- 关联度评分:
5.8674 - 作者: Hyo-Bin Ahn, Xinglong Chen, Hong Zheng, Yu Zhang, Ramakanta Chapai, Yu Li, Arashdeep S. Thind, Robert F. Klie, Michael R. Norman, Ulrich Welp, J. F. Mitchell, Daniel Phelan
- 机构: Norfolk State University, Southeast University, University of Illinois Chicago, Argonne National Laboratory
- 链接: https://arxiv.org/abs/2609.19686
- 论文页面: Superconductivity at the metal-insulator phase boundary in a bulk nickelate at ambient pressure
总结: 本文在常压下于块体镍酸盐单晶(La1-xPrx)4Ni3O8和(La1-xYx)4Ni3O8中观察到超导迹象，其结构由方平面镍氧三明治层与类萤石间隔层交替构成。母体La4Ni3O8为绝缘体，电子形成交织的电荷/自旋条纹序；用较小镧系离子取代可破坏该序并最终导致金属基态。磁输运和磁化率测量表明，超导出现在靠近绝缘体-金属相变的狭窄窗口内，此时金属相与电荷条纹相共存。观测到的超导体积分数低且非渗流，提示超导可能以丝状形式在相界处成核；TEM还发现近似无限层镍酸盐的共生缺陷，因此不能排除超导来自这些缺陷而非三明治基体。Y和Pr系列的电子相图在以类萤石间隔层体积为参数时重合，说明该空间位阻参数显著调控镍氧三明治层电子结构。研究认为，深入理解金属相与电荷有序相共存区是扩展块体常压镍酸盐超导的关键，并确立间隔层工程作为探索该相竞争区的设计手段。
2. Interlayer pairing mechanism for bilayer nickelate superconductors
- 关联度评分:
5.7200 - 作者: Jiangfan Wang, Yi-feng Yang
- 机构: Chinese Academy of Sciences, Hangzhou Normal University, University of Chinese Academy of Sciences
- 链接: https://arxiv.org/abs/2606.15298
- 论文页面: Interlayer pairing mechanism for bilayer nickelate superconductors
总结: 该综述围绕Ruddlesden-Popper双层镍酸盐超导体在高压和常压下被发现超导后引发的理论进展，梳理了关键实验事实与有效模型。文章总结出Ni-3d_{x^2-y^2}与3d_{z^2}杂化电子结构、轨道依赖电子关联、Hund耦合及强层间磁耦合等要素，并介绍双层两轨道Hubbard模型及其最小t-J变体。重点阐述强关联层间配对机制，尤其是杂化机制：半满d_{z^2}形成的局域单态对提供配对能量，其与巡游d_{x^2-y^2}杂化促成超导相位相干。文章还讨论配对对称性、Tc对内外部参数的依赖、正常态中的费米液体、非费米液体、弱绝缘和赝能隙行为，以及压力、氧含量和氧空位诱导Kondo散射的影响，并简要提及基于费米面嵌套自旋涨落的弱关联理论，强调层间配对是理解该类超导体的核心。
3. Spin and orbital excitations in undoped infinite layers: a comparison between superconducting PrNiO2 and insulating CaCuO2
- 关联度评分:
5.3644 - 作者: Francesco Rosa, Hoshang Sahib, Giacomo Merzoni, Leonardo Martinelli, Riccardo Arpaia, Nicholas B. Brookes, Daniele Di Castro, Krzysztof Wohlfeld, Maryia Zinouyeva, Marco Salluzzo, Daniele Preziosi, Giacomo Ghiringhelli
- 链接: https://arxiv.org/abs/2511.02448
- 论文页面: Spin and orbital excitations in undoped infinite layers: a comparison between superconducting PrNiO₂ and insulating CaCuO₂
总结: 本文利用动量与偏振分辨的共振非弹性X射线散射，对名义未掺杂却超导的无限层镍酸盐PrNiO2与绝缘无限层铜酸盐CaCuO2进行对比，研究其自旋与轨道激发。结果发现，PrNiO2的面内磁交换积分小于CaCuO2，而面外交换相近，表明两者均可支持三维反铁磁关联。轨道激发整体可由单离子模型描述，二者特征相似，但Ni-dxy峰不仅能量显著更低，且色散方向与Cu-dxy相反；作者将其归因于最近邻轨道超交换耦合驱动轨道子传播。PrNiO2中的自旋激发峰仍较尖锐，并呈现类似CuCaO2的单磁子色散，说明自掺杂和超导对磁性的破坏远弱于铜酸盐中的化学掺杂。研究结论是，无限层铜酸盐与镍酸盐共享大部分自旋和轨道性质，尽管电荷转移能Δ明显不同；镍酸盐中较大的Δ和较小的跃迁积分意味着更小的自旋涨落能量以及掺杂电荷在金属位点上的更强局域化。