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无限层镍氧体超导体中准量子临界性:伪能隙相终点处的量子相变

强关联电子 2025-10-15 v1 超导电性

摘要

在许多非常规超导体中,奇异金属相被认为源于量子临界性,但在 Cuprate 中,这一联系因 pseudogap 现象而被掩盖。超导性无限层镍氧体提供了检验这一范式的新平台,但仅限于薄膜,无法进行热力学测量。我们利用 Seebeck 系数作为载流子数低温熵的代理指标,发现了明确的量子临界热力学特征:在 La1x_{1-x}Srx_xNiO2_2 中,当 TT 线性电阻率开始时(x=0.20x=0.20),S/TS/T 在冷却过程中呈对数发散,S/TlogTS/T \propto \log T。基于 ARPES 数据推导的能带结构的 Boltzmann 输运模型再现了 S/TS/T 的高温大小与符号,并在费米面发现三倍质量重整。为识别终止相,我们分析 Nd1x_{1-x}Srx_xNiO2_2 的霍尔数据,显示其温度演化可由最小的两能带模型准确描述:其中强相关的 Ni-dx2y2d_{x^2-y^2} 费米面表现出 Planckian TT 线性散射,而稀有土元素 Nd-ss 能带保持费米液体行为。反向推导零温霍尔响应,揭示 Ni-dx2y2d_{x^2-y^2} 能带载流子密度从 1+p1+p 减至 pp 空穴跨越临界掺杂,无长程磁有序——镜像 Cuprate 中的 pseudogap 相变。这些结果在无限层镍氧体中确立了 pseudogap 样相终点的量子临界点,统一了相关超导体中奇异金属行为与量子临界性之间更广阔的范式。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.12786,
  title  = {Quantum criticality at the end of a pseudogap phase in superconducting infinite-layer nickelates},
  author = {C. Iorio-Duval and E. Beauchesne-Blanchet and F. Perreault and J. L. Santana González and W. Sun and Y. F. Nie and A. Gourgout and G. Grissonnanche},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.12786},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 3 figures