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LaNiO$_2$晶体的合成与物理性质

超导电性 2023-02-01 v2 材料科学 强关联电子

摘要

无限层(IL)镍酸盐是一类新兴的超导体家族,其与铜酸盐超导体的异同正受到激烈争论。迄今为止,镍酸盐的无限层相只能通过钙钛矿相的拓扑氧还原获得,使用H2_2气体或CaH2_2等还原剂。虽然拓扑还原方法已广泛应用于薄膜和多晶粉末样品,但使用CaH2_2间接接触法还原横向尺寸达150 μ\mum的La1x_{1-x}Cax_xNiO3_3单晶仅是近期才得以实现。本文报道了通过直接与CaH2_2接触,将横向尺寸超过一毫米的更大LaNiO3_3晶体进行拓扑转变。我们利用粉末和单晶X射线衍射(XRD)、磁强计、电输运以及X射线光电子能谱(XPS)测量表征所得IL LaNiO2_{2}晶体的结晶、磁性和电子性质。还原过程中引入的拓扑氢含量通过气体萃取法测定。此外,我们利用高分辨率同步辐射XRD研究了在高达12 GPa静水压下的晶格参数演化。进一步地,我们将LaNiO2_{2}晶体的若干物理性质与其粉末和薄膜对应物进行了直接比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.12787,
  title  = {Synthesis and physical properties of LaNiO$_2$ crystals},
  author = {Pascal Puphal and Björn Wehinger and Jürgen Nuss and Kathrin Küster and Ulrich Starke and Gaston Garbarino and Bernhard Keimer and Masahiko Isobe and Matthias Hepting},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.12787},
  year   = {2023}
}