Expanding the trilayer Ruddlesden-Popper nickelate family: Synthesis and characterization of Sm₄Ni₃O₁₀-δ single crystals
本文报道了利用高压高温(3.25 GPa、1400 ℃)助熔剂法首次成功合成钐基三层Ruddlesden-Popper镍酸盐Sm₄Ni₃O₁₀₋δ单晶。单晶X射线衍射和粉末衍射精修表明其结构为正交Pbca空间群,沿c轴Ni−O−Ni键角约152.4°,明显偏离180°。磁化与输运测量在常压下一致观测到约180 K的密度波转变;施加高达80 GPa压力可部分抑制绝缘行为和密度波序,但未观察到超导。密度泛函理论计算显示3d_z²和3d_x²−y²轨道与其他t₂g轨道分离,是费米面的主要贡献。该结果表明Ni−O−Ni键角的严重偏离可能阻碍超导出现,新合成的Sm₄Ni₃O₁₀₋δ为研究RP镍酸盐基础物理提供了独特平台。