镍酸盐高温超导机理关键拼图:La3Ni2O7单晶中子谱首次绘出单条纹磁序与双层自旋动力学
研究者对镍酸盐超导母体化合物La3Ni2O7的环境压强相完成首次大尺寸单晶中子散射测量,发现单条纹磁序、有限自旋隙及强层间反铁磁耦合,自旋激发可由双层海森堡模型描述;虽自旋波带宽仅为铜氧化物约25%,局域动态磁化率相当,为镍酸盐-铜氧化物超导机制对比提供关键实验约束。
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研究者对镍酸盐超导母体化合物La3Ni2O7的环境压强相完成首次大尺寸单晶中子散射测量,发现单条纹磁序、有限自旋隙及强层间反铁磁耦合,自旋激发可由双层海森堡模型描述;虽自旋波带宽仅为铜氧化物约25%,局域动态磁化率相当,为镍酸盐-铜氧化物超导机制对比提供关键实验约束。
巴西与美国研究团队(arXiv:2609.05185,9月4日提交)对高压双层镍氧化物La₃Ni₂O₇提出全谱模型研究:相较于低能模型倾向d波配对,保留全谱权重的正交化投影方法增强层间自旋涨落并产生公度磁不稳定性,在自旋涨落框架下更有利s±配对——镍酸盐超导机理之争仍未有定论。
新加坡国立大学Ariando教授团队联合洛斯阿拉莫斯国家实验室发现,钐基无限层镍酸盐在几特斯拉低场下超导被抑制后,随磁场增强超导再度出现并持续到60特斯拉以上,且可维持至40K。这种再入超导源于Jaccarino-Peter补偿机制,为高场超导磁体和量子器件开辟新路径。论文发表于《Nature Communications》。
南京大学、中国科大、香港理工等机构研究者在《自然·物理》发表研究,利用动量分辨谱学测量高压镍氧化物La3Ni2O7(80K超导)薄膜的超导能隙,发现其电子配对机制区别于铜氧化物的d波配对,为非常规高温超导机理研究提供关键实验证据。
斯坦福/SLAC团队利用共振X射线散射研究超导双层镍酸盐La₂PrNi₂O₇,发现超导与自旋密度波序相分离,提出层间五自旋极化子态作为超导基态。氧化学计量被确认为控制层间耦合和电子结构的关键参数。