La$_4$Ni$_3$O$_{10}$ 中不可调和单向电荷密度波的直接可视化

在高压下，La$_3$Ni$_2$O$_7$ 和 La$_4$Ni$_3$O$_{10}$ 均可通过抑制其密度波相变来实现超导性，但两种化合物的临界温度（Tc）存在显著差异。为深入了解这些不同超导态，必须阐明室温下密度波态的本质，这一议题至今鲜有探讨。本文利用扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS）报告了 La$_4$Ni$_3$O$_{10}$ 中不可调和单向电荷密度波（CDW）的实时空间可视化。态密度（DOS）在 $E_F$ 附近显著耗竭，表明 CDW 能隙为 $2{\Delta} \approx 71$ meV，不利于室温下超导性的形成。我们提议该 CDW 源于费米面盘绕，可能是自旋密度波的一个次要相。与 La$_3$Ni$_2$O$_7$ 相比，La$_4$Ni$_3$O$_{10}$ 中电子关联较弱，可能是其较低 $T_c$ 的原因之一。