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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。[1]基于双层t-J模型，统一解释了La₃Ni₂O₇中氧化学计量、元素替代、压力及应变对超导转变温度的调控行为，指出电子掺杂是提升Tc的潜在途径。[2]通过高精度输运测量揭示了层间电子相干性在Ruddlesden-Popper镍酸盐中的关键作用：更强的层间相干性有利于超导，且面外电阻率可作为磁性与密度波序的灵敏探针，为超导微观机制提供了严格约束。[3]结合第一性原理计算与动力学团簇量子蒙特卡洛模拟，预测电子掺杂可普遍增强La₃Ni₂O₇的s±波超导电性，其中异质结体系在欠掺杂区表现出最高Tc，并揭示了dz²与dx²-y²轨道间的协作配对机制。 本期论文投稿处理时间范围：2026-05-19 08:00 至 2026-05-19 08:00（北京时间）。 1. A Unified Understanding of the Experimental Controlling of the T$_\text{c}$ of La$_3$Ni$_2$O$_7$ 关联度评分: 5.6220 作者: Zeyu Chen, Jia-Heng Ji, Yu-Bo Liu, Ming Zhang, Fan Yang 链接: https://arxiv.org/abs/2603.14519 总结: 本文基于先前提出的有效d_{x^2-y^2}-轨道双层t-J_∥-J_⊥模型，参数来自第一性原理计算，统一解释了通过调控氧化学计量、元素替代、压力或应变控制La₃Ni₂O₇超导转变温度的实验。该模型在近四分之一填充下表现出与空穴掺杂过掺杂铜氧化物类似的Tc调控行为：空穴（电子）掺杂使系统更（更不）过掺杂并抑制（增强）Tc，从而解释了增加氧化学计量或Ca²⁺/Sr²⁺替代La³⁺引入空穴掺杂抑制Tc的实验，以及氧化学计量调控中的“半穹顶”行为。在相互作用依赖性上，Tc随层间反铁磁超交换J_⊥变化，这与Sm/Nd替代La增强体相Tc、体相Tc-压力呈“直角三角形”关系以及薄膜中压缩应变增强Tc的结果一致。相比弱耦合理论（Tc主要依赖态密度）和d_{z²}-轨道主导的配对机制（Tc与d_{z²}空穴密度成比例），该模型为实验提供了更自然统一的解释。作者提出，通过更高价元素替代La等不引入无序的电子掺杂方式，有望提升Tc。 2. Interlayer electronic coherence links magnetism and superconductivity in Ruddlesden-Popper nickelates 关联度评分: 5.4711 作者: Feiyang Liu, Lixing Chen, Enkang Zhang, Ying-Jie Zhang, Jun Zhao 机构: Shanghai Research Center for Quantum Sciences, Fudan University 链接: https://arxiv.org/abs/2605.18524 总结: 本研究采用六端法对Ruddlesden-Popper镍酸盐双层与三层单晶进行高精度输运测量，自洽提取了面内与面外电阻率。结果发现，样品呈现强本征电子各向异性，面外电阻率表现出非单调温度依赖，揭示了普遍的层间相干至非相干渡越。在压力下，最大超导转变温度与环境压强下的电阻率各向异性成反比，表明更强的层间电子相干性有利于超导。此外，面外电阻率是磁性与密度波序的灵敏探针，而面内电阻率响应较弱。这些结果突出层间相干性作为关键调控参数，既追踪磁性关联，又与超导电性紧密相关，为镍基高温超导的微观理论提供了严格约束。 ...

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-05-19

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。在[1]中，研究团队利用极低温扫描隧道显微镜/谱首次在(La,Pr)₃Ni₂O₇薄膜中观测到能量对称、平底U形超导能隙，其零残余态密度且能隙超过40 meV，并在常压下实现超过20 K的零电阻温度；能隙的温度与磁场依赖特性表明极低温下存在无节点能隙函数，揭示了双层镍氧化物高温超导的本质。在[2]中，通过动量分辨与偏振分辨RIXS系统比较了未掺杂无限层PrNiO₂与绝缘CaCuO₂的自旋与轨道激发，发现两者均支持三维反铁磁有序且自旋-自旋关联三维性类似，但Ni-dxy峰能量显著偏低且色散方向相反，归因于轨道超交换耦合机制的不同，同时镍酸盐中自旋涨落能量更小、掺杂电荷局域化更强。两项工作分别从超导能隙和磁性轨道动力学角度，深化了对镍基超导体系电子结构与配对机制的认识。 本期论文投稿处理时间范围：2026-05-18 08:00 至 2026-05-18 08:00（北京时间）。 1. Observation of flat-bottom U-shaped energy gap in high-Tc nickelate (La,Pr)3Ni2O7 thin films 关联度评分: 5.8340 作者: Zhen Liang, Tianheng Wei, Wei Ren, Haoran Ji, Zheyuan Xie, Yanzhao Liu, Ziqiang Wang, Jian Wang 机构: Hefei National Laboratory, Peking University, Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area, Boston College, Collaborative Innovation Center of Quantum Matter 链接: https://arxiv.org/abs/2605.15703 总结: 利用极低温扫描隧道显微镜/谱和电输运测量，本研究首次在（La,Pr）₃Ni₂O₇薄膜中观测到能量对称、平底U形超导能隙，其零残余态密度且能隙大小超过40 meV。输运测量显示该薄膜在常压下具有超过40 K的起始超导转变温度和超过20 K的零电阻温度。隧穿谱呈现非常规的温度演化：随温度升高，U形能隙迅速填充并转变为V形能隙；同时，在14特斯拉的c轴磁场下能隙减小。这些温度与磁场依赖特性符合超导能隙行为，表明在极低温下存在无节点能隙函数。该发现揭示了双层镍氧化物高温超导的本质，并为在常压或零压下实现液氮沸点以上超导温度提供了重要启示。 ...

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-05-18

今日速览： 5月16日的日报只保留两篇与镍氧化物超导直接相关的工作。第一篇利用原子分辨扫描隧道显微镜和谱学，在（La,Pr）₃Ni₂O₇薄膜中观测到无节点的 U 形超导能隙，并强调氧含量控制对获得本征谱至关重要。第二篇提出剪切应力约束超导电性的图像，尝试用局域 Ni-O 框架的约束变形统一理解 Ruddlesden-Popper 镍酸盐在高压块材和外延薄膜中的超导行为。这两篇分别从局域谱学证据和结构应力框架出发，为理解镍氧化物超导的配对特征、样品敏感性和可重复性问题提供了互补视角。 1. Atomically resolved intrinsic superconducting gap in (La,Pr)3Ni2O7 films 关联度评分: 5.9068 作者: Xinxin Wang, Yaqi Chen, Cui Ding, Lizhi Xu, Jian-Jian Miao, Guangdi Zhou, Zhuoyu Chen, Yu-Jie Sun, Jin-Feng Jia, Qi-Kun Xue 机构: Southern University of Science and Technology, Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area, Tsinghua University, Shanghai Jiao Tong University 链接: http://arxiv.org/abs/2605.14806v1 总结: 本研究利用原子分辨扫描隧道显微镜和谱学技术，对生长在SrLaAlO₄上的1.5个原胞厚度（La,Pr）₃Ni₂O₇超导薄膜进行了微观表征。通过低温超高真空样品转移保持表面有序的√2×√2重构，在快速转移的样品中获得了重现性良好的U形隧穿谱，展现出两个超导能隙尺度（约14 meV和20 meV）以及延展的零电导平底，表明体系具有无节点的超导能隙。相比之下，在较高真空环境下长时间暴露但未冷却转移的样品，尽管表面重构和超导转变起始温度（高于40 K）仍保留，却呈现出V形谱，且宽能量范围谱显示氧损失会混入密度波相关的谱权重。通过对比不同转移时间下的谱形差异，本文揭示了氧含量控制是获取本征超导能隙的先决条件，并提供了原子尺度上对双层镍酸盐薄膜中无节点超导能隙的直接观测，为理解其超导配对对称性提供了关键实验证据。 2. Shear-stress-constrained superconductivity in Ruddlesden-Popper nickelates 关联度评分: 5.5793 作者: Liling Sun, Shu Cai, Jinyu Zhao, Qi Wu, Yang Ding, Tao Xiang, Ho-kwang Mao 机构: Shanghai Advanced Research in Physical Sciences, Chinese Academy of Sciences, Center for High Pressure Science & Technology Advanced Research 链接: http://arxiv.org/abs/2605.14265v1 总结: 这篇论文提出了“剪切应力约束超导电性”（SSCS）的场景，用以统一理解Ruddlesden-Popper（RP）镍酸盐在高压块材和外延薄膜中的超导行为。核心观点是：只有当Ni-O框架的局域约束变形落在一个有限的剪切应变窗口内时，亚稳态的RP晶格才会进入超导态。这种变形控制了NiO₆八面体的旋转、层间Ni-O-Ni键角以及Ni dz²与dx²-y²轨道的杂化。SSCS场景能够统一解释诸多实验现象，包括：块材中的压力阈值（约14 GPa）、超导的可逆性、空间不均匀性与丝状超导特征、对压力介质敏感、薄膜中超导对衬底质量的依赖，以及不同样品间可重复性差等问题。论文指出，静水压或外延应变本身并不是超导的直接原因；关键在于通过剪切应力实现的局域结构约束状态。在块材中，非静水压产生的内禀剪切应力将结构驱动至有利构型；在薄膜中，衬底提供的双轴应变已预先提供了这种约束，因此额外压力能进一步提升Tc。SSCS场景还解释了化学掺杂、混合RP相和优化压力介质如何通过调控剪切应力分布来增强超导。该框架强调，镍酸盐超导体的脆弱性和异质性并非外在困扰，而是超导态本身的内在特征。未来提高可重复性的方向包括：控制样品的局域约束平均值及其空间分布宽度，利用氮空位中心等局域探测手段关联应力、化学计量与超导响应。总之，SSCS为理解RP镍酸盐超导提供了一个跨越块材与薄膜的统一定量框架。 ...

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-05-16

今日速览： 今日的亮点工作聚焦于对混合型Ruddlesden-Popper镍酸盐超导电性的本征电子结构和力学约束机制的深入理解。在[1]中，研究团队利用原子分辨率扫描隧道显微镜，在(La,Pr)₃Ni₂O₇超薄膜中首次观测到无节点的U形超导能隙（约14和20 meV），并揭示氧含量控制是获得本征超导能隙的关键，为双层镍酸盐的无节点配对对称性提供了直接原子尺度证据。与此同时，[2]从力学角度提出剪切应力约束超导电性（SSCS）框架，指出亚稳态RP晶格仅在Ni-O框架的局部剪切应变窗口内才能进入超导态，该观点统一解释了压力、衬底、氧化学计量等因素对超导性的影响，并将块材高压与外延薄膜中的现象纳入同一物理图像。两篇工作分别从实验观测和理论统一两个层面，推动了镍基超导领域的核心问题——本征配对对称性与超导相稳定条件的理解。 本期论文投稿处理时间范围：2026-05-15 08:00 至 2026-05-15 08:00（北京时间）。 1. Atomically resolved intrinsic superconducting gap in (La,Pr)3Ni2O7 films 关联度评分: 5.8429 作者: Xinxin Wang, Yaqi Chen, Cui Ding, Lizhi Xu, Jian-Jian Miao, Guangdi Zhou, Zhuoyu Chen, Yu-Jie Sun, Jin-Feng Jia, Qi-Kun Xue 机构: Southern University of Science and Technology, Shanghai Jiao Tong University, Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area, Tsinghua University 链接: https://arxiv.org/abs/2605.14806 总结: 本研究利用原子分辨率扫描隧道显微镜和谱学技术，对生长在SrLaAlO4上的1.5个单胞(La,Pr)3Ni2O7超薄膜进行了表征。通过低温超高真空样品转移，保持了有序的√2×√2表面重构，并在隧道谱中观测到具有两个能隙尺度（约14和20 meV）且零偏压电导平坦的U形谱，表明超导能隙无节点。相比之下，若转移过程中样品在超高真空中暴露时间较长且未冷却，虽仍保持表面重构和40 K以上的输运超导转变起始温度，但隧道谱呈现V形，且宽能谱显示氧缺失会使密度波相关的谱权重混合。通过对比不同转移时间的样品，确定了获得本征超导能隙需控制氧含量，提供了双层镍酸盐超薄膜本征无节点超导能隙的原子尺度观测证据。 2. Shear-stress-constrained superconductivity in Ruddlesden-Popper nickelates 关联度评分: 5.3116 作者: Liling Sun, Shu Cai, Jinyu Zhao, Qi Wu, Yang Ding, Tao Xiang, Ho-kwang Mao 链接: https://arxiv.org/abs/2605.14265 总结: Ruddlesden-Popper镍氧化物在块材高压和薄膜外延约束条件下均表现出超导电性，但高度依赖于样品质量、氧含量、缺陷和应力状态。本文提出，亚稳态RP晶格仅在Ni-O框架的局部约束变形处于一个有界的剪切应变窗口内时才进入超导态；该变形控制着八面体旋转、层间Ni-O-Ni键角以及Ni dz²与dx²-y²轨道间的耦合。这一剪切应力约束超导电性（SSCS）框架统一解释了此前观察到的压力阈值、可逆性、空间不均匀性、压力介质依赖性、薄膜-衬底敏感性以及可重复性难题。SSCS场景并不替代键角、键长、轨道占据、氧化学计量或载流子密度等传统因素的作用，而是指明这些因素协同稳定超导态所需的力学与对称性条件。镍氧化物超导体表现出的脆性与异质性并非外在复杂性，而是超导态本身的核心诊断特征。该视角为改善可重复性提供了具体实验路径，并将压缩块材、外延薄膜、化学替代样品及杂化RP结构中的物理机制统一在同一概念框架内。 ...

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-05-15

今日速览： 今日的镍酸盐超导体领域速览聚焦于一项重要的综述工作。南开大学与浙江大学的合作团队系统总结了环境压力下超导双层镍酸盐薄膜（RA₃Ni₂O₇）的实验进展。该综述指出，通过外延应变在SrLaAlO₄等基底上生长的La₃Ni₂O₇和(La,Pr)₃Ni₂O₇薄膜已实现超过40 K的超导起始温度，成功在常压下复现了高压体材料的关键结构特征。然而，当前薄膜的最大超导转变温度仍低于高压体材料，表明存在优化空间。文章重点讨论了合成方法、氧化学计量控制、基底诱导应变、正常态输运行为及掺杂相图，并指出了若干未解决的关键问题，包括相纯超薄膜的可重复性、两步超导转变的微观起源、氧缺陷与基底掺杂的作用、Ni 3dz² γ带的费米面穿越位置以及配对对称性。这项工作为理解镍基超导的微观机制提供了可控平台，并明确了未来建立晶体结构、轨道重构与超导电性之间定量联系的方向。今日仅此一篇相关论文，但其内容涵盖了该领域的最新实验全景与核心挑战。 1. Experimental Progress in Ambient-Pressure Superconducting Bilayer Nickelate Films 关联度评分: 6.0698 作者: Meng Zhang, Xi Yan 机构: Nankai University, Zhejiang University 链接: http://arxiv.org/abs/2605.11584v1 总结: 本综述总结了环境压力下超导双层镍酸盐薄膜（RA₃Ni₂O₇）的实验进展。通过外延应变，薄膜成功再现了高压体材料的关键结构特征，使得输运、光谱、显微镜及器件测量可直接在常压下进行。文章重点阐述了合成方法（PLD、MBE、GAE）、氧化学计量控制、基底诱导应变、正常态输运行为、超导性质、掺杂相图以及动量分辨电子结构。研究发现，压缩应变基底能够部分模拟高压结构条件，在SrLaAlO₄等基底上生长的La₃Ni₂O₇和(La,Pr)₃Ni₂O₇薄膜呈现超导起始温度超过40 K。然而，当前薄膜的最大超导转变温度仍低于高压体材料，表明存在优化空间。综述还指出若干未解决的关键问题：相纯超薄膜的可重复性、两步超导转变的微观起源、氧缺陷与基底掺杂的作用、Ni 3dz₂ γ带的费米面穿越位置以及配对对称性。最后，文章提出了未来实验方向，旨在建立晶体结构、轨道重构与超导电性之间更定量的联系，为理解镍基超导的微观机制提供可控平台。 2. Outstanding TC Enhancement in 5d-3d Y2NiIrO6 by Compression 关联度评分: 4.6181 作者: Zheng Deng, Yao Zhang, Sijia Zhang, Jing Song, Wanli He, Yuanzhe Li, Meilin Jin, Xiang Li, Guanghua Liu, Zhen Dong, Jinkai Bi, Wenmin Li, Jianfa Zhao, Jun Zhang, Yi Peng, Luchuan Shi, Junling Meng, Xiancheng Wang, Changqing Jin 机构: Jilin Normal University, Chinese Academy of Sciences, Henan Academy of Sciences, Beijing Institute of Technology 链接: http://arxiv.org/abs/2605.11590v1 总结: 本篇论文通过物理压缩方法系统研究了双钙钛矿Y₂NiIrO₆（YNIO）的结构、电子输运和磁性演化。在常压下，YNIO为铁磁绝缘体，呈现Ir⁴⁺的5d J_eff=1/2莫特绝缘态。实验采用原位同步辐射X射线衍射、电阻率及磁化率测量，并结合第一性原理计算，揭示了压力高达17 GPa时的关键变化。结构分析显示，压力导致Ni-O和Ir-O键长以及Ni-O-Ir键角同时压缩，晶胞体积各向异性收缩，b轴几乎不可压缩。电阻测量表明，带隙从0.36 eV（0.6 GPa）单调减小至0.26 eV（16.8 GPa），平均变化率约-0.006 eV/GPa。磁测量显示居里温度从192 K显著提升至约240 K，提升速率在低压力段约+6 K/GPa，高压力段约+2 K/GPa。与5d体系Sr₂IrO₄/Sr₃Ir₂O₇不同，YNIO中岩盐有序排列的Ni-Ir结构天然阻断了最近邻以外长程超交换，抑制了磁阻挫。此外，YNIO中正交的Ni e_g-Ir t₂g超交换路径在晶格畸变下保持稳定，而类似电子构型的La₂NiMnO₆中键弯曲会导致超交换减弱。对比化学压缩的Lu₂NiIrO₆（仅改变键角），物理压缩同时缩短键长，更有效地增强杂化、减小带隙并提升磁有序温度。这些发现建立了5d-3d超交换机制的解释框架，为通过键工程调控含铱体系的磁性提供了指导。 ...

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-05-14