Ruddlesden-Popper镍酸盐中应变介导的相交叉
超导电性
2023-11-30 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
强关联电子
摘要
近来关于Ruddlesden-Popper（RP）镍酸盐（La_{n+1}Ni_nO_{3n+1}）中压力诱导高温超导迹象的进展，引发了理论与实验研究日益增长的兴趣。高质量单晶RP镍酸盐薄膜的制备，对于未来可能降低超导转变压力并推进微电子应用至关重要。在本研究中，我们报道了在RP镍酸盐薄膜中由失配应变诱导的活跃相变现象。我们发现RP镍酸盐薄膜在拉伸应变下倾向于钙钛矿结构（n = 无穷），而压缩应变稳定La3Ni2O7（n = 2）相。不同相的选择由依赖于应变的生成能与电子构型所支配。在压缩应变La3Ni2O7中，我们实验测得分裂能约为0.2 eV，且电子优先占据面内轨道。第一性原理计算揭示了RP镍酸盐中应变效应与Ni离子价态之间的强耦合，表明RP镍酸盐中不可避免的相共存转变具有双重驱动力。我们的工作强调了RP镍酸盐形成对外延应变的敏感性，对制备纯相RP镍酸盐薄膜提出了重大挑战。因此，在讨论RP镍酸盐中压力诱导超导时，必须特别关注不同RP相之间的堆垛缺陷与晶界。
引用
@article{arxiv.2311.13228,
title = {Strain mediated phase crossover in Ruddlesden Popper nickelates},
author = {Ting Cui and Songhee Choi and Ting Lin and Chen Liu and Gang Wang and Ningning Wang and Shengru Chen and Haitao Hong and Dongke Rong and Qianying Wang and Qiao Jin and Jia-Ou Wang and Lin Gu and Chen Ge and Can Wang and Jin Guang Cheng and Qinghua Zhang and Liang Si and Kui-juan Jin and Er-Jia Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.13228},
year = {2023}
}
备注
29 pages, 5 figures, one supplementary materials