在材料科学中,自从30多年前,发现铜酸盐超导体以来,人们一直致力于在化学成分中复制超导电性。这种方法,最近成功地在无限层镍酸盐中,实现了超导电性。尽管在电子和磁性方面与铜氧化物不同,但强烈的库仑相互作用表明,无限层镍氧化物,呈现了各种对称破缺序的倾向,这些序order占据了铜氧化物。
今日,英国“钻石”同步辐射光源(DIAMOND)Charles C. Tam,Jaewon Choi,Ke-Jin Zhou等,中国 电子科技大学 Xiang Ding, 乔梁Liang Qiao,北京大学前沿交叉学科研究院高鹏 Peng Gao,北京计算科学研究中心黄兵Bing Huang,中国科学院 物理研究所罗会仟Huiqian Luo等,在Nature Materials上发文,报道了利用NiL3共振X射线散射技术,在无限层镍酸盐NdNiO2薄膜中,实验观察到了电荷密度波charge density waves,CDW。
这一电荷密度波,在Nd 5d和Ni 3d轨道中,以相同的公度波矢(0.333, 0)倒易晶格单位形成,呈现不可忽略的平面外依赖性和高达~60Å平面内关联长度。光谱研究揭示了,电荷密度波CDWS和Nd 5d–Ni 3d轨道杂化之间的紧密联系。在进入20%Sr掺杂的超导态时,电荷密度波CDW消失。
这一研究工作证明了,电荷密度波 CDW,在无限层镍酸盐中的存在,其具有不同于铜酸盐的多轨道特征,这建立了无限层NdNiO2镍酸盐物理。
Charge density waves in infinite-layer NdNiO2nickelates.
无限层NdNiO2镍酸盐中的电荷密度波
图1:在衬底镍酸盐NdNiO2薄膜NnO2-1中,电荷密度波charge density waves,CDWs.
图2:在镍酸盐NdNiO2和超导Nd0.8Sr0.2NiO2中,Nd 5d–Ni 3d 轨道杂化和,电荷密度波CDW.
图3 在镍酸盐NdNiO2中,电荷密度波CDW的L依赖性。
图4:在镍酸盐NdNiO2中,电荷密度波charge density waves,CDW的温度依赖性。
文献链接:https://www.nature.com/articles/s41563-022-01330-1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41563-022-01330-1
本文译自Nature。
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