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本文利用密度泛函理论计算了双层无限层镍酸盐La₃Ni₂O₅F的电子结构，揭示其具有理想二维特性且存在两种截然不同的准粒子行为。采用虚拟晶体近似处理氧/氟无序后，能带计算显示常规Ni dpσ带形成空穴型费米面，而源自间隙密度的E*带则构成圆柱状电子费米面，导致体系自掺杂0.18个电子。该间隙密度分布在无顶位氧的La层间，与Ni dxz/dyz带以平行线性色散趋近M点，耦合形成近非解析的狄拉克点，表现出奇异的间隙-轨道带耦合效应。同时，dz2带通过与间隙密度相互作用产生约1 eV的对称性劈裂。这种电子与空穴行为的二相性将主导正常态输运和远红外特性，并可能影响镍酸盐的超导态，为理解无限层镍酸盐物理提供了新的视角。

该研究通过绘制超导Pr0.8Sr0.2NiO2薄膜的涡旋相图，从不同角度探究了无限层镍氧化物的超导态维度。实验发现，低无序薄膜存在准二维性质的涡旋液体-玻璃转变，而增加无序度则会驱动体系进入纯二维态。这一结果表明，纯二维性并非本征属性，而是由NiO2层间因无序增强而解耦所导致的外在现象。该工作确立了无序度作为无限层镍氧化物超导的关键调控参数，并指出无序主要存在于NiO2层内，为理解该类材料提供了两个基础性见解。

Disorder-Induced Suppression of Superconductivity in Infinite-Layer Nickelates

本研究利用共振非弹性X射线散射（RIXS）直接对比了三层镍酸盐La₄Ni₃O₁₀与双层La₃Ni₂O₇的电子和磁激发性质。结果显示，La₄Ni₃O₁₀表现出更强的巡游性，如更宽的Ni d-d轨道激发和更强的荧光背景，表明其电子关联弱于双层体系。尽管关联较弱，仍可观测到清晰的集体自旋激发，包括色散的声学和光学磁振子支以及非公度自旋密度波（SDW）。通过线性自旋波理论分析，提取出其层间超交换相互作用Jz约为22 meV，远小于La₃Ni₂O₇中的值。较弱的电子关联和减弱的层间磁交换共同解释了三层化合物超导转变温度（约30 K）显著低于双层（约80 K）的原因。该研究确立了层间磁耦合和电子关联作为层状镍酸盐超导性的关键参数，为理解这类新兴家族的超导配对机制提供了重要约束。