无限层镍酸盐 La$_{1-x}$Ca$_x$NiO$_2$ 薄膜中的超导性

我们报道了在无限层掺 Ca 的 LaNiO$_2$（La$_{1-x}$Ca$_x$NiO$_2$）薄膜中观测到超导性，并构建了其相图。与 Nd 基和 Pr 基镍酸盐中的金属-绝缘体转变不同，未掺杂和欠掺杂的 La$_{1-x}$Ca$_x$NiO$_2$ 薄膜在 300 K 至 2 K 全程为绝缘态。在 0.15<x<0.3 处观测到超导穹顶，在过掺杂区呈弱绝缘行为。此外，对于掺杂水平较高的样品，霍尔系数 $R_H$ 在低温下变号。然而，与 Nd 基和 Pr 基镍酸盐不同，$R_H$ 变号温度随掺杂增加保持在约 35 K，这亟需进一步理论与实验研究以揭示 4f 轨道对超导镍酸盐（多）能带性质的作用。我们的结果也强调了晶格关联对无限层镍酸盐多能带结构的重要作用。