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利用Ni $L_3$边共振非弹性X射线散射（RIXS），该工作系统研究了在相干压应变La$_{3-x}$Sr$_x$Ni$_2$O$_7$/SrLaAlO$_4$薄膜中电子与自旋激发随载流子掺杂的演变，覆盖了超导（$x=0,0.09,0.21$）与过掺杂非超导（$x=0.38$）区间。在超导薄膜中，色散自旋激发沿$[H,H]$和$[H,0]$方向持续存在，色散几乎不随掺杂变化且阻尼很小，谱权重仅适度降低，表明双条纹自旋关联保持稳健。然而在$x=0.38$的非超导薄膜中，磁响应强烈展宽和减弱，阻尼显著增强，谱权重下降约50%，标志着相干双条纹自旋激发崩溃。磁相干性随超导电性的同步消失，直接建立了层状镍酸盐薄膜中掺杂控制的磁性与超导电性之间的关联。

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通过μ子自旋旋转/弛豫和电阻率测量，结合氧同位素替代，系统研究了三层Ruddlesden-Popper镍酸盐La₄Ni₃O₁₀中密度波转变的压力和同位素效应。常压下观察到两个不相称自旋密度波（SDW）转变，分别发生在132 K和80-90 K；磁结构显示外层两个Ni层呈反铁磁耦合SDW序，内层磁矩较小，且在T以下磁矩出现c轴分量。TSDW处内场突现表明SDW转变类似于一级相变，并与同一温度发生的电荷密度波（CDW）紧密交织。施加压力后，TSDW、T和TCDW均以约-13 K/GPa的速率均匀抑制，不同于双层La₃Ni₂O₇中压力增大SDW与CDW间距的行为。¹⁶O→¹⁸O替代使TCDW升高；在CDW与SDW交织区域，TSDW亦呈现显著同位素效应且与TCDW位移相近，而在T*处SDW独立演化时则无同位素效应。这些结果揭示了La₄Ni₃O₁₀中SDW与CDW的强交织本质，并指出压力诱导CDW序的抑制可能是Ruddlesden-Popper镍酸盐中高压超导的关键机制。

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通过第一性原理密度泛函理论计算，系统研究了双层Ruddlesden-Popper型镍酸盐La₃Ni₂O₇薄膜中四价元素替代的电子掺杂效应。研究发现，与铜氧化物不同，铈（Ce）掺杂难以有效向低能带引入电子载流子，而锆（Zr）、铪（Hf）和钍（Th）可作为高效电子掺杂剂。这些元素替代能显著增大Ni-dz²轨道间的层间跳跃积分t⊥，可能增强层间超交换耦合J⊥，进而潜在提高超导转变温度Tc。利用约束随机相位近似评估了相互作用参数，发现电子掺杂使得低能轨道（包括Ni-dx²-y²和dz²及其杂化氧轨道）的占据增加，并改变了层内与层间轨道的电子填充比例。结构分析显示，掺杂剂离子半径的差异导致Ni-O键长变化，其中Zr和Hf引起晶格收缩，而Th掺杂效果最强。结果表明，Zr、Hf、Th是实现La₃Ni₂O₇电子掺杂的候选材料，为澄清该体系中电子配对机制的争议提供了新途径。