nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-09-29

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。针对La3Ni2O7加压超导态晶体结构争议,[1]利用低至3 K、最高32.7 GPa的高压拉曼光谱与偏振分析,追踪其压力驱动结构演化,发现约14.5 GPa处发生正交Amam相向正交Fmmm相转变并伴随显著声子重构,而D2h对称性在转变前后持续存在,从而排除四方I4/mmm相作为超导态结构的可能;体超导出现与该结构转变精确重合,表明低于19.45 GPa时La3Ni2O7的本征超导主相为正交Fmmm结构。该结果平息了长期存在的结构争议,并为理解双层镍酸盐超导机理及其结构—电子态关联提供了关键基础。 本期论文投稿处理时间范围:2026-09-29 08:00 至 2026-09-29 08:00(北京时间)。 1. Identifying the structure of La3Ni2O7 in the pressurized superconducting state 关联度评分: 5.9788 作者: Hengyuan Zhang, Jielong Zhang, Mengwu Huo, Junfeng Chen, Deyuan Hu, Dao-Xin Yao, Hualei Sun, Kun Cao, Meng Wang 机构: Sun Yat-sen University 链接: https://arxiv.org/abs/2511.15265 总结: 该研究利用低至3 K、最高32.7 GPa的高压拉曼光谱并结合偏振分析,追踪La3Ni2O7在加压下的结构演化,以解决其超导态晶体结构争议。基于对称性选择定则,作者发现约14.5 GPa处发生从正交Amam相到正交Fmmm相的结构转变,并伴随显著声子重构;D2h对称性在转变前后持续存在,从而排除了四方I4/mmm相作为该超导态结构的可能。体超导的出现与该结构转变精确重合。结果表明,低于19.45 GPa时La3Ni2O7的本征超导主相为正交Fmmm结构,平息了长期存在的结构争议,并为理解双层镍酸盐超导机理提供了关键基础。

2026年9月29日

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-09-29

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-09-29

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-09-25

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。针对双层镍酸盐La3Ni2O7中压力或压缩应变诱导的高温超导,一项基于有效四轨道模型的研究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,进一步考察了超导能隙的轨道反相声结构;作者先将单层双轨道模型中的能隙节点条件推广至双层体系,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;同时,轨道反相能隙还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。 本期论文投稿处理时间范围:2026-09-25 08:00 至 2026-09-25 08:00(北京时间)。 1. Nodal Orbital-Anti-Phase Superconducting State in Bilayer Nickelates 关联度评分: 5.8263 作者: Marius Scholten, Steffen Bötzel, Frank Lechermann, Rafael M. Fernandes, Ilya M. Eremin 链接: https://arxiv.org/abs/2609.29263 总结: 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。

2026年9月25日

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-09-25

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-09-25

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-09-23

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。Yamakawa与Kontani基于第一性原理六带三层多轨道模型,在FLEX近似下处理电子关联,并结合顶点修正密度波方程与Bethe–Salpeter方法,系统研究了La4Ni3O10中的电荷密度波不稳定性与超导配对。其核心结论是,外层NiO2面上近Qsdw的短程自旋密度波涨落可通过量子干涉产生Qcdw≈2Qsdw的外层间键序,并进一步诱导以内层为中心的轨道密度波,使Ni的d3z2-r2与dx2-y2轨道占据发生反相调制,从而形成强轨道极化而总电荷调制较弱。该交织的键序—轨道序不仅解释了NMR/NQR所推断的层选择电子重构,也与拉曼光谱和扫描隧道显微镜结果一致;同时,鉴于CDW具镜面偶宇称、SDW具镜面奇宇称,二者涨落可借助M_z镜面宇称选择规则协同稳定s±波超导。该工作为多层镍酸盐中交织密度波序与高温超导提供了统一的微观框架。 本期论文投稿处理时间范围:2026-09-23 08:00 至 2026-09-23 08:00(北京时间)。 1. Quantum-interference-driven orbital density wave and high-temperature superconductivity in trilayer nickelates 关联度评分: 5.4136 作者: Youichi Yamakawa, Hiroshi Kontani 链接: https://arxiv.org/abs/2609.24857 总结: 作者基于第一性原理六带三层多轨道模型,在FLEX近似下处理电子关联,并用包含顶点修正的密度波方程研究La4Ni3O10中的电荷密度波不稳定性,同时结合FLEX与Bethe–Salpeter方法分析超导配对。研究发现,外层NiO2上近Qsdw的短程自旋密度波涨落通过量子干涉产生Qcdw≈2Qsdw的外层间键序;该键序进一步诱导以内层为中心的轨道密度波,使Ni的d3z2-r2与dx2-y2轨道占据发生反相调制,形成强轨道极化但仅弱总电荷调制。这一交织的键序与轨道序解释了NMR/NQR推断的层选择电子重构,并与拉曼光谱和扫描隧道显微镜结果一致。由于电荷密度波具有镜面偶宇称、自旋密度波具有镜面奇宇称,二者的涨落可通过M_z镜面宇称选择规则协同稳定s±波超导。该工作为多层镍酸盐中交织密度波序与高温超导提供了统一的微观框架。

2026年9月23日

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-09-23

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-09-23

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-09-21

今日速览: 今日的亮点工作聚焦于对无限层镍酸盐电子结构的深入理解,特别是A-pocket的轨道来源与光电子谱指认争议。[1] 结合DFT+DMFT研究体相NdNiO2,并采用平面波末态近似模拟偏振依赖ARPES,表明A-pocket并非单一轨道,而是由间隙s、Nd-dxy与Ni-dxz/yz轨道强杂化形成,且在DMFT费米能级附近三者均有显著贡献;模拟再现了实验的主要偏振依赖费米面特征,并发现移除间隙s矩阵元会与实验明显不符,而抑制Nd-dxy或Ni-dxz/yz矩阵元影响较小。该工作强调,指认此类镍酸盐低能谱特征的微观轨道起源时,必须同时处理轨道杂化与光电子矩阵元,为理解无限层镍基超导相关电子结构提供了重要约束。 本期论文投稿处理时间范围:2026-09-21 08:00 至 2026-09-21 08:00(北京时间)。 1. Orbital character and photoemission signatures of the A-pocket in infinite-layer nickelates 关联度评分: 4.3991 作者: Leonard M. Verhoff, Michael Seidl, Liang Si, Karsten Held 链接: https://arxiv.org/abs/2609.21665 总结: 针对无限层镍酸盐中A-pocket轨道来源的争议,作者结合密度泛函理论与动力学平均场理论研究体相NdNiO2,并采用平面波末态近似模拟偏振依赖角分辨光电子谱。结果表明A-pocket并非单一轨道,而是由间隙s、Nd-dxy与Ni-dxz/yz等轨道强杂化形成;在DMFT费米能级附近,三者均有显著贡献。模拟再现了实验的主要偏振依赖费米面特征;若移除间隙s矩阵元,即使其谱重不占主导,也会与实验明显不符,而抑制Nd-dxy或Ni-dxz/yz矩阵元则影响很小,因为这些矩阵元在布里渊区角处较小。因此,指认该类材料低能谱特征的微观轨道起源时,必须同时处理轨道杂化与光电子矩阵元。

2026年9月21日

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-09-21

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-09-21

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-09-18

今日速览: 今日的亮点工作聚焦于镍基超导在常压块体相界、双层层间配对机制以及无限层自旋/轨道激发三个方面的进展。在常压块体镍酸盐方面,[1]在(La1-xPrx)4Ni3O8和(La1-xYx)4Ni3O8单晶中观察到超导迹象,其超导出现在绝缘体-金属相变附近的狭窄窗口内,并与电荷条纹相共存;低超导体积分数和非渗流特征提示超导可能以丝状形式在相界处成核,而共生缺陷的存在也使超导起源仍存悬念,研究进一步确立了间隔层工程作为调控镍氧三明治层电子结构、探索该竞争区的重要手段。理论方面,[2]系统梳理了双层镍酸盐的层间配对机制,强调Ni-3d_{x^2-y^2}与3d_{z^2}杂化、轨道依赖关联、Hund耦合和强层间磁耦合等要素,并指出半满d_{z^2}局域单态对提供配对能量、其与巡游d_{x^2-y^2}杂化促成相位相干,层间配对被视为理解该类超导体的核心。谱学方面,[3]通过RIXS对比名义未掺杂却超导的无限层PrNiO2与绝缘CaCuO2,发现PrNiO2面内磁交换积分较小而面外交换相近,自旋激发仍较尖锐并呈单磁子色散,轨道激发则显示Ni-dxy峰能量更低且色散方向与Cu-dxy相反,说明无限层镍酸盐与铜酸盐共享大部分自旋和轨道性质,但镍酸盐中更大的电荷转移能和更小跃迁积分导致自旋涨落能量更低、掺杂电荷更局域化。整体来看,今日工作从常压相界超导、层间配对理论到无限层磁性与轨道激发,共同深化了对镍基超导配对机理、相竞争和材料设计边界的理解。 本期论文投稿处理时间范围:2026-09-18 08:00 至 2026-09-18 08:00(北京时间)。 1. Superconductivity at the metal-insulator phase boundary in a bulk nickelate at ambient pressure 关联度评分: 5.8674 作者: Hyo-Bin Ahn, Xinglong Chen, Hong Zheng, Yu Zhang, Ramakanta Chapai, Yu Li, Arashdeep S. Thind, Robert F. Klie, Michael R. Norman, Ulrich Welp, J. F. Mitchell, Daniel Phelan 机构: Norfolk State University, Southeast University, University of Illinois Chicago, Argonne National Laboratory 链接: https://arxiv.org/abs/2609.19686 总结: 本文在常压下于块体镍酸盐单晶(La1-xPrx)4Ni3O8和(La1-xYx)4Ni3O8中观察到超导迹象,其结构由方平面镍氧三明治层与类萤石间隔层交替构成。母体La4Ni3O8为绝缘体,电子形成交织的电荷/自旋条纹序;用较小镧系离子取代可破坏该序并最终导致金属基态。磁输运和磁化率测量表明,超导出现在靠近绝缘体-金属相变的狭窄窗口内,此时金属相与电荷条纹相共存。观测到的超导体积分数低且非渗流,提示超导可能以丝状形式在相界处成核;TEM还发现近似无限层镍酸盐的共生缺陷,因此不能排除超导来自这些缺陷而非三明治基体。Y和Pr系列的电子相图在以类萤石间隔层体积为参数时重合,说明该空间位阻参数显著调控镍氧三明治层电子结构。研究认为,深入理解金属相与电荷有序相共存区是扩展块体常压镍酸盐超导的关键,并确立间隔层工程作为探索该相竞争区的设计手段。 2. Interlayer pairing mechanism for bilayer nickelate superconductors 关联度评分: 5.7200 作者: Jiangfan Wang, Yi-feng Yang 机构: Chinese Academy of Sciences, Hangzhou Normal University, University of Chinese Academy of Sciences 链接: https://arxiv.org/abs/2606.15298 总结: 该综述围绕Ruddlesden-Popper双层镍酸盐超导体在高压和常压下被发现超导后引发的理论进展,梳理了关键实验事实与有效模型。文章总结出Ni-3d_{x^2-y^2}与3d_{z^2}杂化电子结构、轨道依赖电子关联、Hund耦合及强层间磁耦合等要素,并介绍双层两轨道Hubbard模型及其最小t-J变体。重点阐述强关联层间配对机制,尤其是杂化机制:半满d_{z^2}形成的局域单态对提供配对能量,其与巡游d_{x^2-y^2}杂化促成超导相位相干。文章还讨论配对对称性、Tc对内外部参数的依赖、正常态中的费米液体、非费米液体、弱绝缘和赝能隙行为,以及压力、氧含量和氧空位诱导Kondo散射的影响,并简要提及基于费米面嵌套自旋涨落的弱关联理论,强调层间配对是理解该类超导体的核心。 ...

2026年9月18日

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-09-18

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-09-18