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应变调控 La$_3$Ni$_2$O$_7$ 薄膜中的超导性

超导电性 2025-06-19 v1 材料科学

摘要

最近发现在受压 La3_{3}Ni2_{2}O7_{7} bulk 晶体中具有高临界温度(TcT_\mathrm{c})的超导性,这引发了广泛关注,因为其特征能带图包含 nearly 满 d3z2r2d_{3z^2 - r^2} 和 四分之一满 dx2y2d_{x^2 - y^2}ege_{g} 轨道。这一发现为理解双 NiO6_{6} 八面体中轨道贡献和层间相互作用提供了宝贵的见解,同时为通过配体场变化来控制电子结构提供了机会。本文展示了在 20 GPa 下生长于不同氧化物基片上的 La3_{3}Ni2_{2}O7_{7} 薄膜的应变调控 TcT_\mathrm{c},范围覆盖 50 K。随着 c/ac/a 比例的增加,起始 TcT_\mathrm{c} 在 SrTiO3_{3} 上受拉应变薄膜中系统地从 10 K 上升至在 LaAlO3_{3} 上受压应变薄膜中约 60 K 的最大值。这些系统性变化表明,应变工程是一种有前景的策略,可通过调节轨道能量景观来拓展双层镍酸盐中的超导性。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.15319,
  title  = {Strain-tuning for superconductivity in La$_3$Ni$_2$O$_7$ thin films},
  author = {Motoki Osada and Chieko Terakura and Akiko Kikkawa and Masamichi Nakajima and Hsiao-Yi Chen and Yusuke Nomura and Yoshinori Tokura and Atsushi Tsukazaki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.15319},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages, 4 figures