压力诱导杂化Ruddlesden-Popper镍酸盐La5Ni3O11单晶超导电性的发现与机制研究

研究人员在高压条件下发现杂化Ruddlesden-Popper镍酸盐La5Ni3O11具有54K的高温超导性，揭示了结构相变与电子序的独特相互作用。该研究为镍酸盐超导体中结构-电子序-超导电性关联机制提供了新见解。

　　

在凝聚态物理领域掀起波澜的Ruddlesden-Popper(RP)相镍酸盐高压超导家族又添新成员！科学家们发现了一种独特的杂化镍酸盐La₅Ni₃O₁₁，这种材料就像"三明治"一样由La₃Ni₂O₇和La₂NiO₄层交替堆叠而成。

有趣的是，这个材料在常压附近170K时会出现电子密度波(density-wave)转变。当施加压力时，这个转变温度会不降反升，直到12GPa时突然消失——就像变魔术一样，超导电性随即登场！在21GPa的最佳压力点，材料展现出高达54K的零电阻超导转变温度(T_c^zero)，且超导体积分数相当可观。

通过高压X射线衍射(HP-XRD)技术，研究人员捕捉到材料从正交相到四方相的结构转变。但令人惊讶的是，这个"骨架变形"对材料的电子密度波和超导相影响甚微，暗示晶格自由度在这个体系中可能只是个"旁观者"。这项研究不仅扩充了RP镍酸盐超导体家族，更为理解杂化镍酸盐中结构、电子序与超导电性的"三角关系"提供了珍贵线索。