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今日速览： 今日的亮点工作聚焦于对混合型Ruddlesden-Popper镍酸盐中密度波、电子结构表征及超导配对机制的多角度解析。在[1]中，超快光学实验揭示了La₄Ni₃O₁₀单晶中密度波与晶格之间存在强耦合，并演示了通过超快光激发可非热抑制该序参量，为镍酸盐中量子态的非平衡调控提供了新思路。[2]发展了一套针对超导双层镍酸盐薄膜的扫描隧道显微谱电子理论，指出多轨道特性及针尖高度依赖的谱权重变化可区分争议中的γ带与β带相干峰，并可通过准粒子干涉图样鉴别s波或d波配对对称性。[3]则构建了以局域d₃z²−r²自旋三重激子（triplon）为媒介的配对模型，预言了带间s±波超导能隙，成功解释了实验观测的反常能隙大小与隧道谱双峰结构，有力支持了triplon机制作为镍酸盐非常规超导电性的微观起源。 本期论文投稿处理时间范围：2026-07-01 08:00 至 2026-07-01 08:00（北京时间）。 1. Nonthermal melting and density wave instability coupled to the lattice in La$_4$Ni$_3$O$_{10}$ 关联度评分: 5.4438 作者: Chen Zhang, Lixing Chen, Qi-Yi Wu, Congcong Le, Xianxin Wu, Hao Liu, Bo Chen, Ying Zhou, Zhong-Tuo Fu, Chun-Hui Lv, Zi-Jie Xu, Hai-Long Deng, Enkang Zhang, Yinghao Zhu, H. Y. Liu, Yu-Xia Duan, Jun Zhao, Jian-Qiao Meng 链接: https://arxiv.org/abs/2512.22783 总结: 研究人员使用超快光学光谱在研究La₄Ni₃O₁₀单晶时，于密度波转变温度约136 K处观察到准粒子弛豫动力学的突变，揭示出一个约52 meV的强耦合能隙打开。多个相干声子模式，包括3.88、5.28和2.09 THz附近的Ag模，在转变处表现出模式选择性的异常，尤其是3.88 THz声子的重整化行为从高温下的常规非谐衰减转变为低温下的急剧硬化，表明密度波不稳定性与晶格自由度之间存在强耦合，电子-声子相互作用可能起关键作用。在高激发通量下，密度波被非热抑制，得到的温度-通量相图与压力调谐行为相似，但能隙相对稳定，导致耦合比率增大。这些发现确立了La₄Ni₃O₁₀中的密度波是一种晶格纠缠的、涉及多轨道物理的不稳定性，并证实超快光激发可作为非平衡调控参数有效抑制镍酸盐中的密度波序。 2. Electronic theory for scanning tunneling microscopy spectra in bilayer nickelate thin films 关联度评分: 5.3278 作者: Marius Scholten, Steffen Bötzel, Frank Lechermann, Peayush Choubey, Ilya M. Eremin 链接: https://arxiv.org/abs/2606.31569 总结: 本文采用基于第一性原理瓦尼尔函数的二轨道双层模型和连续格林函数方法，理论分析了超导双层镍酸盐薄膜的扫描隧道显微镜谱。研究发现，多轨道特性和瓦尼尔函数的空间各向异性导致局域态密度对针尖位置高度敏感：随着针尖高度增加，不同能带相干峰的相对权重发生显著变化，从而可通过距离依赖测量区分处于争议中的γ带与β带相干峰的轨道来源。此外，在含杂质的系统中，准粒子干涉图样能清晰分辨s波和d波超导序参量的对称性。该工作为实验上识别超导能隙的能带归属及配对对称性提供了明确的理论指导。 ...

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-07-01

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。基于无约束Hartree-Fock计算，研究者确立了La₃Ni₂O₇中自旋密度波与电荷密度波的层级序，为连接常压有序相与高压超导相提供了关键线索。同时，对La₃Ni₂O₅F双无限层体系的第一性原理研究揭示了由间隙区域电子构成的E*带及其诱发的自掺杂效应，导致Ni^1+磁矩表现出反常的二维涨落特性。在配对机制方面，结合ARPES和STM的全能隙约束，通过布里渊区对角线上的能隙特征，澄清了La₃Ni₂O₇中dx2-y2轨道主导的洪特规则驱动配对图像，排除了杂化驱动和弱耦合随机相近似方案。此外，通过高压氧辅助化学合成将无限层镍酸盐拓展至重稀土体系，利用Eu价态变化实现空穴掺杂，不仅在相图边界观测到由4f磁矩竞争产生的稳健磁场重入超导电性，还通过稀土离子交换将Tc提升至40.1 K，揭示了4f磁矩在调制配对强度与量子临界性中的关键作用，为探索非常规超导与量子相变提供了合成平台。 本期论文投稿处理时间范围：2026-06-30 08:00 至 2026-06-30 08:00（北京时间）。 1. Density waves in low-pressure bilayer nickelates 关联度评分: 5.7960 作者: Lauro B. Braz, Steffen Bötzel, Frank Lechermann, Igor Plokhikh, Rustem Khasanov, Luis G. G. V. Dias da Silva, Ilya M. Eremin 链接: https://arxiv.org/abs/2606.29527 总结: 本文利用无约束Hartree-Fock方法，基于多轨道Hubbard-Hund模型，研究了低压双层镍酸盐La₃Ni₂O₇的密度波相图。计算表明，在正交相中，电子体系首先在约150 K形成波矢为Q_Y=(0,π)的双条纹自旋密度波序；随后在约130 K，纯双条纹自旋态对共度电荷密度波不稳定，出现自旋调制的双条纹有序态，表现为面内Ni1和Ni2位点的磁矩与电荷密度发生调制，形成低自旋位点。该电荷序参数比磁序参数小一个数量级，并在能带中诱导额外的能隙和折叠费米面。研究确立了La₃Ni₂O₇中自旋密度波和电荷密度波的层级关系，为理解常压有序相与高压超导相之间的关联提供了重要线索，并提出了进一步实验检验的建议。 2. Anomalous Behavior of the Ni$^{1+}$ moment and interstitial band in bi-infinite-layered La$_3$Ni$_2$O$_5$F 关联度评分: 5.5760 作者: Young-Joon Song, W. E. Pickett, K.-W. Lee 机构: University of California, Davis, Goethe-Universität Frankfurt, Korea University 链接: https://arxiv.org/abs/2606.28735 总结: 本研究利用第一性原理密度泛函理论（GGA及GGA+U）探讨了具有双层NiO2无限层结构的La3Ni2O5F的电子与磁性。La(O/F)La阻挡层实现了NiO2双层的严格隔离，形成纯粹二维电子与磁系统。计算发现一个由间隙区域电子密度构成的E单带，该带不与任何原子轨道关联，沿M-A方向下穿费米能级，提供0.09个穴/Ni的自掺杂，使Ni实际价态变为+1.09。该E带费米面呈柱状，占布里渊区9%面积。dpσ带近乎半满但受自掺杂偏移至范霍夫奇点附近。磁响应显示出不同于以往镍酸盐的反常特性，磁化率在较大磁场下趋于消失。无磁相变的现象可归因于强烈的二维自旋涨落及偏离半填充的自掺杂效应。这些结果揭示了Ni^{1+}离子在该体系中独特的行为，以及界面阻挡层对间隙带形态的关键影响。 ...

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-30

今日速览： 今日的亮点工作聚焦于对Ruddlesden-Popper镍酸盐 La$_{n+1}$Ni$_n$O$_{3n+1}$ 系列中普遍存在的高温结构相变的揭示。通过宽温域多手段表征，研究发现 n=2 和 n=3 化合物在约 560 K 处出现此前被忽视的晶格参数异常：双层相表现为面外晶格常数突增与面内收缩，暗示八面体倾斜的突然释放，而单层-三层多形体则呈现各向同性的体积骤缩，三层相的单斜角 β 亦出现清晰拐折，热容与 DSC 测量确证了该转变的热力学特征。该高温相变迥异于已知的四方相变和低温密度波转变，且未见于 n=∞ 的钙钛矿 LaNiO₃，研究强调在探索镍酸盐超导电性时必须重视这种高温结构不稳定性对低温物性的潜在影响。 本期论文投稿处理时间范围：2026-06-26 08:00 至 2026-06-26 08:00（北京时间）。 1. High temperature transitions in Ruddlesden-Popper nickelates La$_{n+1}$Ni$_{n}$O$_{3n+1}$ 关联度评分: 5.7479 作者: P. Reiss, A. Shevchenko, P. S. Lizama, J. Nuss, R. Dinnebier, P. A. van Aken, M. Hepting, M. Isobe, Y. E. Suyolcu, H. Takagi, B. Keimer, P. Puphal 机构: Max Planck Institute for Solid State Research 链接: https://arxiv.org/abs/2606.27040 总结: 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。 ...

nickelate superconductors 领域 arXiv 论文日常推送 2026-06-26

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。

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。 ...

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