Nearly twofold overestimation of the superconducting volume fraction in pressurized Ruddlesden-Popper nickelates

本研究指出,Zhu等人在测量加压Ruddlesden-Popper镍酸盐La₄Ni₃O₁₀的超导体积分数时,采用了此前未见报道的计算方程,导致结果被显著高估。作者基于Zhu等人公布的原始数据,使用标准超导磁矩计算方法重新分析,发现超导体积分数仅为51%至59%,而非Zhu等人报告的81%至86%。通过检查Zhu等人提供的方程及其推导,作者发现该方程在计算中错误地使用了样品几何参数,导致对超导相所占体积比例的计算出现约两倍的高估。作者以假想样品为例,说明即使超导相实际只占50%,该方程仍会得出接近100%的结果。因此,该错误影响了迄今所有已报道的Ruddlesden-Popper镍酸盐超导体积分数数据,需要重新审视这些结论。

negative magnetoresistance

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Neural-quantum-state based downfolding of the three-band Emery model for cuprates and nickelates

本文利用神经量子态,特别是隐藏费米子行列式态(HFDS),对铜氧化物与镍氧化物中铜氧/镍氧面的三带Emery模型开展可扩展变分研究。作者先在宽度为二的几何上与矩阵乘积态基准比较,随后模拟至10×10元胞(300格点)的完全二维体系,刻画掺杂子的动量空间分布并发现类似铜氧化物实验的电子-空穴二分性。研究进一步通过构造相互作用Wannier函数将三带模型下折叠为有效单带描述,参数覆盖铜氧化物电荷转移区、镍氧化物Hubbard-Mott区以及电荷转移能隙扫描。结果表明有效模型显著偏离通常Fermi-Hubbard模型:U/t增强、部分参数具显著掺杂依赖,并出现常规Hubbard模型之外的重要项,尤以密度辅助跃迁t_n最为突出;且t_n对粒子-空穴不对称性的贡献最大,而非次近邻跃迁。有效参数敏感依赖于电荷转移能、掺杂和相互作用比。结论是HFDS是研究二维Emery模型的高效工具,单带描述可能需要包含由底层多带模型产生的新相互作用项。

ni o hybridization

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ni o ni bond angle

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Ni-O hybridization as a stabilizer for s^± superconductivity in La₃Ni₂O₇: a DFT+RPA study

该研究针对高压双层镍酸盐La₃Ni₂O₇超导配对对称性的争议,采用一种基于正交化投影的全谱模型(Oroj方法),将Kohn-Sham态投影到局域Ni-e_g轨道上,在保持密度泛函理论能带结构的同时,把谱权重重新分布到更宽的能量范围,从而纳入Ni-O杂化及远离费米面的电子态贡献。与仅描述费米面附近低能带的Wannier模型相比,该全谱模型显著增强了层间自旋涨落,并给出公度的磁不稳定性;在自旋涨落框架下,这种特征有利于形成符号改变的s±波超导态,而低能模型则倾向于d波配对。结果表明,全能量描述中的层间耦合和Ni-O杂化对双层镍酸盐超导配对对称性的理论预测具有重要稳定作用。

Ni-O hybridization-driven electronic reconstruction across the superconducting dome in an infinite-layer nickelate

该研究利用O K边和Ni L边X射线吸收谱,系统表征了无限层镍氧化物La₁₋ₓCaₓNiO₂中未占据态随掺杂和温度的演化。超导出现在x=0.18至0.27区间。在x≈0.20–0.23附近,低能谱权重发生重新分布:Ni 3d主导态减少而O 2p杂化态增加,表明Ni–O共价性出现轨道选择性交叉。该交叉与霍尔系数符号反转恰好重合,并先于更高掺杂时超导临界温度的下降。通过将输运异常和超导穹顶直接关联到可测量的Ni–O轨道重组,该结果向建立无限层镍酸盐统一的轨道分辨相图迈出了关键一步,并为通过杂化调控设计超导电性提供了实用途径。

nickelate superconductors

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NiO

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Nodal Orbital-Anti-Phase Superconducting State in Bilayer Nickelates

本文针对双层镍酸盐La3Ni2O7中压力或压缩应变诱导的高温超导,在正常态电子结构可导致成键-反键s±波或d波配对的基础上,研究超导能隙的轨道反相声结构。作者采用有效四轨道模型,先分析单层双轨道模型中的能隙节点条件,再推广到双层体系,并利用成键/反键基矢将节点特征与层内、层间配对分量的符号及相对大小联系起来。结果表明,当参与配对的轨道间能隙符号相反时,除对称性强制的节点外,α和/或β费米面片上还会出现额外节点对;这些节点并非能隙函数对称性所要求,可通过ARPES探测。此外,轨道反相能隙会改变低温超流刚度的温度依赖,为在双层镍酸盐及相关多轨道体系中检验该超导态提供了具体实验判据。