三层镍酸盐中的晶格-电荷耦合：交织密度波序的研究
强关联电子
2026-01-26 v1 超导电性
摘要
在广泛的过渡金属氧化物中，交织的电荷和自旋关联无处不在，常被视为与非常规超导性密切相关。理论上，这种交织序被认为是由强电子相关性所驱动，通常在晶格与之紧密耦合，表现为显著的声子软化。最近，在几个 Ruddlesden-Popper（RP）镍酸盐中，尤其是 RE4Ni3O10（RE=Pr, La）三层镍酸盐中，发现了电荷/自旋密度波（CDW/SDW）和超导性。关于交织序的本质以及晶格-电荷耦合的作用，正是争议的焦点。利用无穷 X 射线散射，我们绘制了 RE4Ni3O10 的声子色散曲线，在广泛温度范围内未发现 CDW 波矢处的声子软化。电子响应函数的计算显示，在观察到的 SDW 定序矢量处存在峰值，但在 CDW 波矢处并非如此。缺乏声子软化与经典氧化物材料（尤其是氧化铜）的声子软化形成鲜明对比。我们的实验和理论结果凸显了自旋自由度的关键作用，为理解 RP 镍酸盐超导体以及更广泛范围内超导性与密度波相变之间的相互作用奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2507.13513,
title = {Lattice-charge coupling in a trilayer nickelate with intertwined density wave order},
author = {Xun Jia and Yao Shen and Harrison LaBollita and Xinglong Chen and Junjie Zhang and Yu Li and Hengdi Zhao and Mercouri G. Kanatzidis and Matthew Krogstad and Hong Zheng and Ayman Said and Ahmet Alatas and Stephan Rosenkranz and Daniel Phelan and Mark P. M. Dean and M. R. Norman and J. F. Mitchell and Antia S. Botana and Yue Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.13513},
year = {2026}
}