镧系无限层镍酸盐超导体中的泡利极限违背

超导电性可以被磁场破坏，其上限在自旋单态超导体中被称为泡利极限。几乎所有已发现的超导体都是自旋单态的，其中在环境压力下具有最高转变温度 $T_c$ 的是铜氧化物家族。与铜氧化物最接近的类似物是最近发现的无限层镍酸盐，它在结构和电子性质上与铜氧化物具有显著的相似性。先前对 Nd$_{0.775}$Sr$_{0.225}$NiO$_2$ 的磁输运研究观察到了各向同性的泡利极限上临界场。在此，我们报告了在 La$_{1-x}$(Ca/Sr)$_x$NiO$_2$ 中，无论掺杂量 $x$ 如何，所有晶体学方向上都存在对泡利极限的巨大违背（>2 倍）。在 La$_{1-x}$(Ca/Sr)$_x$NiO$_2$ 的所有方向上如此巨大的泡利极限违背是出乎意料的，并且不太可能用 Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov (FFLO) 态、强自旋轨道耦合、强耦合或大的赝能隙来解释。另一方面，与先前的报告一致，我们在 Nd$_{1-x}$Sr$_x$NiO$_2$ 中观察到了泡利极限临界场，并且超导各向异性随掺杂增加而减小，这表明是自旋单态配对。因此，La$_{1-x}$(Ca/Sr)$_x$NiO$_2$ 中的超导电性可能由一种非自旋单态的库珀配对机制驱动，其具有 10 K 的诱人高 $T_c$，比已知的自旋三重态超导体高一个数量级，这有利于扩展自旋三重态超导在拓扑物质、非耗散自旋电子学和量子计算中的应用。