八面体与四方平面n=8 Ruddlesden-Popper镍酸盐中的自旋激发对比
强关联电子
2026-03-30 v1 超导电性
摘要
减少的四方平面镍酸盐中超导性的发现是识别高温超导铜酸盐的结构和电子类似物的重大进展。最近，在母体Ruddlesden-Popper（RP）八面体镍酸盐中观察到超导性，其电子数与铜酸盐有明显差异，这引发了关于这些相关但不同的镍酸盐家族中超导性本质的新问题。在这里，我们使用Ni L3边共振非弹性X射线散射（RIXS）探测两个家族的代表性化合物的低能激发：母体八面体n=8 RP相Nd₉Ni₈O₂₅（p-RP），其非超导，以及其减少的四方平面对应物Nd₉Ni₈O₁₈（r-RP），其表现出Tc≈5 K的超导关联。n=8 p-RP发展出自旋密度波（SDW）基态，有序波矢q_SDW=(1/4, 1/4)，类似于双层RP，而n=8 r-RP在q*=(1/3, 0)处显示弹性峰。偏振RIXS显示p-RP的低能光谱以沿0→π和π→π方向的弱色散顺磁子为主，而具有超导关联的r-RP显示无色散磁激发。我们的结果全面绘制了自旋激发，揭示了这两个不同结构家族基态之间的根本差异。
引用
@article{arxiv.2603.26593,
title = {Contrasting Spin Excitations in Octahedral and Square-Planar n=8 Ruddlesden-Popper Nickelates},
author = {K. Scott and H. LaBollita and G. A. Pan and X. Yang and A. Kar and C. Lim and A. Thorshov and D. Ferenc Segedin and C. M. Brooks and F. Yakhou-Harris and K. Kummer and N. B. Brookes and F. Boschini and A. Frano and J. A. Mundy and E. H. da Silva Neto and A. S Botana and S. Blanco-Canosa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.26593},
year = {2026}
}
备注
8 pages, 4 figures