通过压力增强的压缩应变双层镍酸盐薄膜超导性
超导电性
2026-05-12 v1
摘要
双层镍酸盐系统中高温超导性的发现刺激了凝聚态物理学界的广泛关注。最近，在室内压力下实现了 La3Ni2O7 和 (La,Pr)3Ni2O7 薄膜的超导性，其临界温度（Tc^onset）超过 40 K，归功于面内压缩应变。这一观察引发了广泛关注，因为测量超导性可通过许多常用实验工具实现。另一方面，这些薄膜的 Tc 远低于应用于压力的bulk双层镍酸盐的 Tc。本文报道了通过对压缩应变超导双层镍酸盐薄膜施加水平压力，将 Tc^onset 提升到超过 60 K。Tc^onset 随压力首先上升，然后在约 9 GPa 压力下达到约 61.5 K 的最大 Tc^onset 后略有下降，呈 dome 形相图。霍尔效应测量表明，电荷载体主要为空穴型，在压力下伴随 Tc 提升略微增强电荷载体密度。我们的理论结果表明，Tc 的提升源于磁性涨落在层内和层间的协同放大，以及压力下的金属性增加。然而，这种提升在更高压力下表现出饱和。这些发现突出了层间和层内电子关联在双层镍酸盐超导体中的关键作用，并指出通过受控操控电子结构和相互作用来调节 Tc 的潜力。
引用
@article{arxiv.2507.10399,
title = {Enhanced superconductivity in the compressively strained bilayer nickelate thin films by pressure},
author = {Qing Li and Jianping Sun and Steffen Boetzel and Mengjun Ou and Zhe-Ning Xiang and Frank Lechermann and Bosen Wang and Yi Wang and Ying-Jie Zhang and Jinguang Cheng and Ilya M. Eremin and Hai-Hu Wen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.10399},
year = {2026}
}
备注
43 pages, 5 figures in Main Text; 10 figures in Supplementary Information