该研究结合DFT+CDMFT导出的关联多轨道准粒子模型与T矩阵方法，在半经典玻尔兹曼输运框架中处理氧空位散射，揭示了双层镍酸盐薄膜中霍尔系数符号反转的微观起源。多带补偿本身并不足以解释这一现象；面内氧空位通过轨道选择性散射强烈压制由d_x²⁻ᵧ²轨道主导的输运通道，驱动霍尔系数穿越零值而变为正，而顶点氧空位却使霍尔系数更趋向负值。这一口袋分辨和轨道选择性的氧空位散射机制表明，氧空位不仅是电子掺杂源，更是活跃的散射中心，其空间分布直接调控正常态输运行为，为统一理解实验中随氧化学计量比变化的多样霍尔响应提供了理论框架。
该研究通过高压高温助熔剂法首次成功合成了重Sr掺杂的La₂SrNi₂O₇₋δ单晶。X射线衍射和扫描透射电子显微镜确认，该材料在常压下具有四方I4/mmm结构，沿c轴Ni−O−Ni键角为180°，表明重掺杂有效抑制了NiO₆八面体畸变。电阻测量显示金属性行为并伴有低温上翘，未观察到密度波特征；但施加压力或改变氧含量均未能诱发超导。密度泛函理论计算表明，Sr掺杂引入的空穴主要进入Ni-3d_z²轨道，在费米面上形成很大的γ口袋，并显著降低该轨道占据，使Ni-3d_z²能带严重偏离半填充态。作者据此认为，这种对半填充态的偏离削弱了层间反铁磁相互作用和配对，是该体系未能出现超导的关键原因。该工作为理解双层镍酸盐中实现超导所需条件提供了重要线索。
该研究提出通过异质结构实现镍酸盐超导体电子掺杂的新途径。第一性原理计算表明，在La₂NiO₄中插入宽带隙绝缘层LaXO₃（X=Al, Ga, Sc）时，额外的(LaO)⁺层作为电子供体向Ni-3d轨道释放载流子，从而实现对Ruddlesden-Popper型镍酸盐的无序电子掺杂。该掺杂使La₂NiO₄:La₂AlO₄自然处于d_(x²-y²)波超导的最佳区域，动态顶点近似、涨落交换和动态团簇近似等多体方法预测其超导临界温度超过50 K，最高可达127 K。这种策略避免了传统化学掺杂引入的无序问题，且同样适用于La₃Ni₂O₇等镍酸盐，为全面探索镍酸盐电子掺杂相图及拓展至其他过渡金属氧化物体系提供了可行方案。
该研究采用变分蒙特卡洛方法对双层双轨道哈伯德模型进行非微扰计算，揭示了双层层状镍酸盐La₃Ni₂O₇中超导配对的层次结构。研究发现，主要配对相互作用源自Ni 3d({z^2})轨道的成键-反成键劈裂，而轨道杂化将超导关联重新分配到3d({x^2-y^2})通道，尽管该通道自身的内禀配对相互作用很弱。这种配对起源与超导关联来源的区别解释了为何两个轨道通道表现出相当的长程超导关联，且所得s±态对费米面拓扑变化（如α费米面片的消失）具有鲁棒性。该结果调和了此前关于配对机制的不同理论观点，表明超导关联的强度主要由低能态密度的轨道特征决定，而配对相互作用则源于双层结构中的轨道能级分离，突出了轨道杂化在多层层状超导体中稳定超导的关键作用。
High oxygen pressure floating zone growth and crystal structure of the metallic nickelates R 4 Ni 3 O 10 ( R = La , Pr )
本研究系统性地分析了Ruddlesden-Popper镍酸盐La_{n+1}Ni_nO_{3n+1}（n=1,2,3,∞）系列单晶及粉末样品，结合粉末与单晶X射线衍射、热容、差示扫描量热等多种实验手段，在2–1000 K宽温域内揭示了此前被忽视的高温相变。对n=2和n=3化合物，在约560 K处观测到明显的晶格参数异常，例如双层2222相中面外晶格常数突增、面内收缩，表明八面体倾斜的突然释放；单层-三层1313多形体则表现为各向同性的体积骤缩；三层相n=3在该温度附近单斜角β出现清晰拐折，热容与DSC数据也证实该转变的热力学特征。该转变与已知的高温四方相变及低温密度波相变截然不同，且n=∞钙钛矿LaNiO₃未呈现类似行为。研究确认该高温相变是镍酸盐RP系列的普遍特性，强调在探索超导电性时必须重视此高温结构不稳定性对低温物性的潜在影响。
该研究利用时间分辨光学光谱技术，在环境压力下10 K至室温范围内探索了双层镍氧化物La₃Ni₂O₇中高能电子激发的超快动力学。研究识别出源于不同带间跃迁的两个高能电子激发，能量分别位于约1.8 eV和2.4 eV，并揭示它们具有不同的密度波（DW）能隙，分别为约54 meV和67 meV。这两个激发态的弛豫动力学可由Rothwarf-Taylor模型很好地描述。此外，实验观测到四个相干拉曼活性声子模式，这些模式与不同的电子激发表现出不同的耦合强度。升温引起的声子软化在约100 K至室温之间可用包含热膨胀和非谐声子-声子耦合的半定量模型解释；而在低温下，测量到的声子频率与模型拟合的偏差暗示了电子-声子耦合的额外贡献。该工作直接证明了该材料中复杂的能隙结构和声子动力学，为理解其密度波机制及多体效应提供了关键见解。
本研究在(Sm,Eu,Ca,Sr)NiO₂无限层镍酸盐薄膜中发现了高磁场稳定的重入超导电性。通过电阻和射频感应测量，在低场超导态外，于高场区域观察到另一个电阻急剧下降的超导态，其转变温度在低Tc样品中约9.6–11.7 K，高Tc样品（最高31.7 K）中则表现为低场与高场超导相融合，上临界磁场远超泡利顺磁极限。利用修正了内交换场的Werthamer-Helfand-Hohenberg（WHH）模型可精确描述相图，表明该现象源于Eu²⁺磁矩产生的内交换场抵消外加磁场的Jaccarino-Peter补偿机制。这项发现首次在具有较高超导转变温度的材料中实现场诱导重入超导，为开发可在数十特斯拉磁场下工作的超导磁体与器件提供了新路径。
Single crystals of Ruddlesden–Popper nickelates La4Ni3O10 were grown by means of the floating-zone technique at oxygen pressure of 20 bar. Our results reveal the effects of the annealing process under pressure on the crystal structure. We present the requirements for crystal growth and show how a reported ferromagnetic impurity phase can be avoided. The different growth and post-annealing processes result in two distinct phases 𝑃 21∕𝑎 and Bmab in which the metal-to-metal transitions occur at 152 K and 136 K, respectively.
研究人员开发了一种将自由站立无限层Nd₀.₈₅Sr₀.₁₅NiO₂薄膜集成到金刚石对顶砧中的技术，从而克服了薄膜在高压环境中测量的困难。通过对该薄膜施加高达约90 GPa的压力，他们观测到超导转变温度（T_c）从常压下的约17 K单调线性提升至约74.2 K，增强速率约为0.65 K/GPa，且未出现饱和迹象。这一线性的、非饱和的T_c压力演化趋势与大多数铜氧化物超导体及双层镍酸盐中观察到的压力诱导过掺杂导致的T_c下降行为显著不同，表明无限层镍酸盐的配对强度可被提升至出乎意料的高水平。此外，上临界场和相干长度的测量进一步证实了超导态随压力增强。该研究提供了通过晶格压缩持续增强超导电性的新途径，且所开发的自由薄膜高压技术有望广泛应用于其他二维材料。