nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-24

今日速览: 今日的亮点工作聚焦于三层Ruddlesden-Popper镍酸盐La₄Ni₃O₁₀中密度波序对声子热霍尔效应的显著增强作用。研究表明,材料在约140 K发生密度波相变后,其声子热霍尔响应急剧增大,热霍尔角从160 K时的1.5‰升至6‰以上,并在热霍尔电阻率上呈现双平台特征;通过与磁振子-声子色散交叉能量的对比,证实自旋密度波序诱导的磁振子-声子杂化是这一效应的核心机制。该发现揭示了镍酸盐中自旋-晶格耦合对声子输运的强烈调控,并指出这种动态耦合可能通过软化光学声子参与压制反铁磁序、促进高压下超导电性的出现,为理解非常规超导体中电荷、自旋与晶格自由度的协同演化提供了新视角。 本期论文投稿处理时间范围:2026-06-24 08:00 至 2026-06-24 08:00(北京时间)。 1. Density-wave order enhances the phonon thermal Hall effect in a trilayer nickelate 关联度评分: 5.2565 作者: Qiaochao Xiang, Enkang Zhang, Xiaokang Li, Xiaodong Guo, Mengfei Zhu, Jun Zhao, Guang-Ming Zhang, Liang Li, Zengwei Zhu 链接: https://arxiv.org/abs/2606.24125 总结: 在三层Ruddlesden-Popper镍酸盐La₄Ni₃O₁₀的常压正常态中,研究人员观测到由密度波序增强的声子热霍尔效应。该材料在约140 K发生密度波相变,热霍尔响应在转变温度以下急剧增强,热霍尔角从160 K时的1.5‰升至100 K附近的6‰,并在70 K达到约7‰的峰值,同时在热霍尔电阻率上出现两个明显平台。纵向热导率几乎不随磁场变化且电子贡献极小,证明纵向与横向热输运均以声子为主。从热霍尔数据提取的特征能量约4.1 meV,与磁振子-声子色散交叉跨越能量3.2 meV高度吻合,表明自旋密度波序诱导的磁振子-声子杂化是增强热霍尔效应的核心机制。该工作揭示了镍酸盐中自旋-晶格耦合对声子输运的显著调控,并指出这种动态耦合可能通过软化光学声子参与压制反铁磁序、促进高压下超导电性的出现,为理解非常规超导体中电荷、自旋与晶格自由度的交织提供了新视角。

2026年6月24日

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-24

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-24

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-23

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,功能重正化群研究揭示了双层镍酸盐La₃Ni₂O₇中晶格对称性是调控自旋密度波与超导竞争的核心因素,指出通过单轴应变抑制正交畸变有望在常压实现体超导。[2]则系统对比了三层体系La₄Ni₃O₁₀薄膜的应变效应,发现压缩应变虽能抑制密度波序,但无法完全消除面内八面体旋转,导致超导缺失,揭示了三层与双层体系的关键差异。[3]在高度还原SrTiO₃衬底上制备的缺氧镍酸盐薄膜中观测到超导起始温度达50–70 K,并伴随顺磁迈斯纳效应和超导二极管效应,归因于薄膜与衬底的协同作用。[4]利用RIXS在低电价镍酸盐Pr₄Ni₃O₈中首次观测到等离激元激发,其强阻尼和低传播速度揭示了独特的电荷屏蔽行为,为镍基与铜基超导类比提供定量约束。[5]通过高通量第一性原理计算,系统评估了delafossite结构作为无限层氧化物的竞争相,指出La-Ni组合是最优热力学选择,并给出空穴掺杂稳定无限层相的指导。这些工作从对称性、应变工程、界面效应、电子激发以及相稳定性多角度推进了对镍基超导机制及材料设计的理解。 本期论文投稿处理时间范围:2026-06-23 08:00 至 2026-06-23 08:00(北京时间)。 1. Structural symmetry effects on the competition of density waves and superconductivity in bilayer nickelates 关联度评分: 5.7398 作者: Steffen Bötzel, Aiman Al-Eryani, Jun Zhan, Xianxin Wu, Frank Lechermann, Michael M. Scherer, Ilya M. Eremin 链接: https://arxiv.org/abs/2606.23022 总结: 本文利用功能重正化群方法,研究了双层镍酸盐La₃Ni₂O₇在常压与高压晶体结构下自旋密度波序与超导的竞争。通过对比两种结构的弱耦合多轨道模型,发现随着Hund耦合增大,主导不稳定性从超导转变为具有特征波矢Q₁≈(π/2,π/2)的自旋密度波,与实验一致。令人意外的是,常压与高压结构的非相互作用磁化率和fRG主导不稳定性几乎相同,表明压力下超导的出现不能仅由低能电子结构变化解释。进一步分析表明,抑制正交畸变是关键因素:当体系趋近四方极限时,对称性相关的自旋密度波涨落近乎简并,从而阻碍长程磁有序并增强配对相互作用。这些结果揭示了晶格对称性是调控双层镍酸盐中竞争有序态的核心参量,并提示通过单轴应变降低正交畸变有望在常压下实现体超导。 2. Persistent structural distortions and absent superconductivity in trilayer nickelate thin films 关联度评分: 5.7302 作者: Abigail Y. Jiang, Maria Bambrick-Santoyo, Lopa Bhatt, Kyeong-Yoon Baek, Yi-Feng Zhao, Dan Ferenc Segedin, Ari B. Turkiewicz, Jenna Hatmin, Grace A. Pan, Suchismita Sarker, Donald A. Walko, Charles M. Brooks, David A. Muller, Berit H. Goodge, Hua Zhou, Antia S. Botana, Julia A. Mundy 链接: https://arxiv.org/abs/2606.20941 总结: 该研究通过原子级精确合成、电输运测量、皮米级电子显微镜和同步辐射X射线衍射,系统探究了三层镍酸盐La₄Ni₃O₁₀薄膜的应变效应。尽管压缩外延应变能有效抑制母体密度波序并提升晶体对称性(如消除面外八面体旋转),但即使在最大压缩应变(-2.8%)下也未观测到超导电性。关键结构表征发现,压缩应变无法完全消除薄膜中特有的面内八面体旋转,这种旋转在每一三层单元的内层与外层中呈现层间不等效性,且持续存在。同步辐射X射线衍射显示面内旋转幅度随压缩应变单调减小,但未完全消失。相比之下,双层体系La₃Ni₂O₇中压缩应变能完全抑制所有八面体旋转从而诱导超导。该结果揭示了三层与双层体系的关键差异,表明单纯依靠外延应变工程无法实现三层镍酸盐的环境压力超导,需探索其他调控手段。 ...

2026年6月23日

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-23

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-23

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-19

今日速览: 今日的亮点工作聚焦于对多层镍酸盐磁构型及其激发谱的理论研究。一项工作采用多轨道巡游电子模型,系统分析了双层与三层镍酸盐体系,揭示了其磁基态的精细结构与横模自旋激发特征。研究发现,尽管双条纹序在双层体系中能量略低,但单条纹态的激发谱与共振非弹性X射线散射及中子散射实验结果定性吻合。更具鉴别意义的是,研究指出不同层间镜面对称性的自旋密度波态拥有截然不同的层间光学激发模式,这为通过磁激发探测手段区分多层镍酸盐的隐蔽磁有序构型提供了清晰的判据,并支持其磁性具有共同的巡游起源。 本期论文投稿处理时间范围:2026-06-19 08:00 至 2026-06-19 08:00(北京时间)。 1. Magnetic configurations and excitations in high-$T_{c}$ multilayer nickelates 关联度评分: 4.4992 作者: Jun Zhan, Xianxin Wu, Jiangping Hu 链接: https://arxiv.org/abs/2606.20533 总结: 该研究采用多轨道巡游电子框架,结合 Hartree-Fock 和随机相近似方法,系统分析了双层与三层镍酸盐的磁基态及横模自旋激发。对于双层体系,虽双条纹序能量略低,但单条纹态的激发谱在波矢 Q_BL 处呈现各向异性低能锥形色散,在 Γ 点附近显示各向同性高能激发,与共振非弹性 X 射线散射及中子散射实验定性吻合;还发现 Q_BL 处的镜面偶数层间光学模能量与 Γ 处镜面奇数模一致。对于三层体系,镜面奇数和镜面偶数自旋密度波均可稳定,镜面奇数态能量更低,并携带由中间层主导的近零能隙模,而镜面偶数态仅含一支声学模和两支有能隙光学模;与实验对比支持镜面奇序图像。结果表明,磁激发可作为灵敏探针区分磁有序构型,并支撑多层镍酸盐磁性具有共同巡游起源的结论。

2026年6月19日

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-19

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-19

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-18

今日速览: 今日的亮点工作聚焦于对无限层镍酸盐中一种特殊超导相变现象的探索。一项研究在Eu基无限层镍酸盐(EuxNd1-xNiO₂和EuxPr1-xNiO₂)中实现了超越液氦冷却极限的“逆超导转变”。该工作发现,通过磁场调控,超导零电阻态被限制在一个较低的转折温度与较高的正常超导临界温度之间的特定区间,表现为升温或增大电流密度反而能驱动体系从电阻态进入超导态。这一反常行为归因于温度变化所引发的Eu²⁺4f⁷相关补偿有效磁场与上临界场的相对强度交替,并得到了极低温下超导重现现象的佐证。该发现不仅为构建磁相互作用可调的高温超导体系提供了新范式,也为探索逆转热退相干效应的量子现象及量子相变器件的反向设计开辟了新的应用前景。 本期论文投稿处理时间范围:2026-06-18 08:00 至 2026-06-18 08:00(北京时间)。 1. Counterintuitive inverse superconducting transition beyond 4He-cooling limit 关联度评分: 4.5473 作者: Haowen Han, Yi Bian, Tong Ma, Yusong Zhao, Nuofu Chen, Chuanying Xi, Ze Wang, Binghui Ge, Hongliang Dong, Jia-Cai Nie, Ho-Kwang Mao, Jikun Chen 机构: Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research, Anhui University, University of Science and Technology Beijing, Institute for Shanghai Advanced Research in Physical Sciences (SHARPS), Chinese Academy of Sciences, North China Electric Power University, Beijing Normal University 链接: https://arxiv.org/abs/2606.18683 总结: 本文报道了在Eu基无限层镍酸盐(EuxNd1-xNiO₂和EuxPr1-xNiO₂)中实现的超过液氦冷却极限的逆超导转变。通过磁场调控,在过掺杂和欠掺杂区域均观察到超导零电阻态被限制在较低临界温度(Tc-inv约2.6–5.4 K)与较高正常Tc之间,升温或增加电流密度可从电阻态驱动进入超导态,并在更高温度和电流下再次消失。系统变温输运测量表明,这一Kelvin区间的逆超导转变源于温度变化引起的Eu²⁺4f⁷相关补偿有效磁场与上临界场的交替主导,并得到了磁场下约300 mK处超导重现所形成的温度诱导重入超导现象的支持。该工作建立了磁相互作用重构的高温超导体系作为探索逆转热退相干范式的量子现象的平台,也为量子相变器件的反向设计开拓了应用场景。 ...

2026年6月18日

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-18

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-18

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-17

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。一项针对1313-La₃Ni₂O₇薄膜的理论研究揭示了应变对超导电性的关键调控作用:在压缩应变下超导电性受抑,而在拉伸应变下,三层子系统因能带重构产生新的空穴型γ口袋,可驱动形成序参量发生符号反转的s±波配对态,为通过应变工程在环境压力下实现超导提供了设计原则。与之互补,另一项研究则针对镍酸盐光谱表征中长期存在的La 3d与Ni 2p信号严重重叠难题,创新性地利用Ni 1s核心层硬X射线光电子能谱,成功提取了La基镍酸盐中无干扰的电荷转移激发信息,揭示了La₃Ni₂O₇与Nd₃Ni₂O₇间因拉伸应变导致的镍-配体杂化强度差异。这一进展为系统厘清应变、掺杂等因素对镍酸盐电子结构的影响提供了灵敏且可靠的谱学方法。 本期论文投稿处理时间范围:2026-06-17 08:00 至 2026-06-17 08:00(北京时间)。 1. Tunable Superconductivity in 1313-La$_3$Ni$_2$O$_7$: Suppressed under Compression and Possible $s^{\pm}$ Pairing under Tension 关联度评分: 5.4379 作者: Yang Zhang, Ling-Fang Lin, Adriana Moreo, Thomas A. Maier, Elbio Dagotto 链接: https://arxiv.org/abs/2606.17273 总结: 通过结合密度泛函理论和随机相位近似,系统研究了压缩和拉伸应变对1313-La3Ni2O7薄膜超导电性的影响。研究发现,无论压应变还是拉应变,单层与三层块体间均存在自掺杂效应,且在拉伸应变下最为显著。在LSAO衬底引入的压缩应变下,即使考虑衬底锶离子迁移带来的空穴掺杂,超导电性也难以出现,这与实验一致。然而,在KTO衬底施加的拉伸应变下,三层子系统中原本未穿过费米能级的能带下移,在M点出现一个小型空穴型γ口袋,与Γ点的小型电子型σ口袋通过近(π,π)波矢相连。随机相位近似计算揭示,此时三层子系统可形成稳定的s±波配对态,其序参量在这两个口袋间发生符号反转。进一步分析表明,γ口袋大小对配对至关重要,过大的γ口袋会抑制超导。该工作预测了应变驱动的电子结构重构,并提出通过拉伸应变工程可在环境压力下实现1313-La3Ni2O7超导电性的设计原则。 2. Probing La-based nickelates with Ni 1$s$ core-level photoelectron spectroscopy 关联度评分: 4.9336 作者: Daisuke Takegami, Naoki Ito, Koto Fujinuma, Masato Yoshimura, Grace A. Pan, Dan Ferenc Segedin, Qi Song, Hanjong Paik, Charles M. Brooks, Hanjie Guo, Alexander C. Komarek, Takanori Taniguchi, Masaki Fujita, Julia A. Mundy, Takashi Mizokawa, Liu Hao Tjeng, Berit H. Goodge, Atsushi Hariki 链接: https://arxiv.org/abs/2606.17663 总结: 本文通过Ni 2p与Ni 1s核心层光电子能谱对比研究了La₃Ni₂O₇、Nd₃Ni₂O₇和LaNiO₃的电子结构。由于La 3d与Ni 2p能级严重重叠且存在La高能伴峰,传统Ni 2p谱难以可靠提取La基镍酸盐的本征信号。利用硬X射线光电子能谱测量深的Ni 1s核心能级,其无自旋-轨道耦合且多极相互作用可忽略,提供了纯净的电荷转移激发视角。结果表明,Ni 1s谱能清晰区分钙钛矿LaNiO₃与双层Ruddlesden-Popper相的材料差异,并揭示La₃Ni₂O₇相比Nd₃Ni₂O₇主峰展宽、强度降低而伴峰增强。结合DFT+DMFT计算,这些谱学变化可归因于电荷转移能与杂化强度的改变,其中La₃Ni₂O₇因拉伸应变导致Ni与配体杂化减弱。该方法展示了Ni 1s核心层能谱对电子结构细微变化的敏感性,为系统表征不同应变、掺杂或层数的镍酸盐提供了有效途径。 ...

2026年6月17日

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-17

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-17