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。针对La3Ni2O7+δ，研究者通过退火调控氧含量，揭示其不仅改变NiO6八面体畸变及双层、混合相与三层共生相的比例，还直接决定超导转变温度与上临界场，并建立了Tc和Hc2随氧含量演化的相图；在理论侧，基于无符号问题的行列式量子蒙特卡洛研究表明，双层镍酸盐双轨道模型可实现自旋单态层三重态超导，其稳定性受掺杂、Hund耦合与层间隧穿共同调控，强关联下伴随的(π,π)层间键序可能与实验中的神秘密度波相关；此外，三层Pr4Ni3O10的X射线吸收谱与共振非弹性X射线散射则分辨出多轨道各向异性及非公度自旋密度波波矢附近的磁激发软化，显示三层内交换耦合显著且对稀土替代不敏感，凸显多层结构对磁相互作用的调控作用。整体来看，今日工作从氧化学计量、配对机制和磁性激发三个层面推进了对镍基超导体及其相关Ruddlesden-Popper镍酸盐的理解。 本期论文投稿处理时间范围：2026-10-08 08:00 至 2026-10-08 08:00（北京时间）。

1. Regulating oxygen content and superconductivity in La$_3$Ni$_2$O$_{7+δ}$

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  • 作者: Peiyue Ma, Jingyuan Li, Xing Huang, Yixing Zhao, Yifeng Han, Mengwu Huo, Deyuan Hu, Chaoxin Huang, Hengyuan Zhang, Sihao Deng, Lunhua He, Juan Rodriguez-Carvajal, Abhisek Bandyopadhyay, Alessandro Puri, Devashibhai Adroja, Xiang Chen, Tao Xie, Zhen Chen, Hualei Sun, Meng Wang
  • 机构: Institut Laue-Langevin, Chinese Academy of Sciences, University of Bologna, Hainan University, CNR - Istituto Officina dei Materiali, Sun Yat-Sen University, University of Chinese Academy of Sciences, Lalit Narayan Mithila University, ISIS Neutron and Muon Facility, University of Johannesburg, Spallation Neutron Source Science Center
  • 链接: https://arxiv.org/abs/2605.04562
  • 论文页面: Regulating oxygen content and superconductivity in La₃Ni₂O₇₊δ

总结: 本研究通过系统控制退火条件合成了一系列氧含量可调的La3Ni2O7+δ多晶样品，并综合运用XAFS、中子粉末衍射、同步辐射X射线衍射、STEM和热重分析等手段确定其氧化学计量与微观结构。结果表明，氧含量不仅影响NiO6八面体畸变，还驱动微结构由双层与单层-双层混合相演变为纯双层相，进而变为含三层共生相的双层主导样品。高压输运测量观察到对应双层相、混合相和三层共生相的不同超导转变及显著不同的Tc；同时氧含量会直接调制双层超导的上临界场Hc2。基于此，作者建立了La3Ni2O7+δ中Tc和Hc2随氧含量变化的相图，从而推进了该类Ruddlesden-Popper镍酸盐的合成控制，并为理解其高温超导机制提供了新线索。

2. Origin of superconductivity in bilayer nickelates: a Quantum Monte Carlo study for a sign-problem-free effective model

总结: 本文使用行列式量子蒙特卡洛研究双层镍酸盐La3Ni2O7的双轨道模型，在现实色散和特定相互作用参数下，辅助场退耦合的费米子哈密顿量具有Kramers反幺正对称性，因而无符号问题。通过调节掺杂、层间隧穿和Hund耦合，作者发现体系可形成自旋单态层三重态超导，其转变温度受掺杂和Hund耦合影响；较小掺杂有利于超导，而过大掺杂会抑制甚至消除超导。层间隧穿在超导与(π,π)层间键序的竞争中起决定作用：强相互作用极限下同一对称性还导致键序不稳定性，该键序可能与实验中的神秘密度波相关，并伴随近(π,π)的自旋密度波涨落。结论指出，增强超导可考虑强破坏粒子-空穴对称性和减弱层间/子空间隧穿，后者与顶角氧空位稳定超导的作用相符。

3. Multiorbital Anisotropy and Magnetic Excitations in Trilayer Nickelate Pr$_4$Ni$_3$O$_{10}$

总结: 本文结合X射线吸收谱与共振非弹性X射线散射，研究三层镍酸盐Pr4Ni3O10的多轨道电子结构与磁激发。由于Pr的共振不覆盖Ni L3边，可直接探测Ni L3边；Ni L边与O K边的偏振依赖测量分辨出面内与面外Ni-O杂化通道。动量分辨RIXS显示色散磁激发，并在非公度自旋密度波波矢处软化。有效自旋波分析给出显著的三层内交换耦合，其大小与主要面内相互作用相当，且对稀土替代不敏感。结果表明，多层结构而非单纯稀土替代，是调控该类材料磁相互作用的关键因素。