Real-time manifestation of strongly coupled spin and charge order parameters in stripe-ordered nickelates via time-resolved resonant x-ray diffraction
Y. D. Chuang, W. S. Lee, Y. F. Kung, A. P. Sorini, B. Moritz, R. G. Moore, L. Patthey, M. Trigo, D. H. Lu, P. S. Kirchmann, M. Yi, O. Krupin, M. Langner, Y. Zhu… 展开作者
Y. D. Chuang, W. S. Lee, Y. F. Kung, A. P. Sorini, B. Moritz, R. G. Moore, L. Patthey, M. Trigo, D. H. Lu, P. S. Kirchmann, M. Yi, O. Krupin, M. Langner, Y. Zhu, S. Y. Zhou, D. A. Reis, N. Huse, J. S. Robinson, R. A. Kaindl, R. W. Schoenlein, S. L. Johnson, M. Forst, D. Doering, P. Denes, W. F. Schlotter, J. J. Turner, T. Sasagawa, Z. Hussain, Z. X. Shen, T. P. Devereaux
利用时间分辨共振X射线衍射研究了条形有序镍酸盐La $_{1.75}$ Sr $_{0.25}$ NiO $_4$的序参量动力学。尽管自旋和电荷能量标度不同，但两个序参量的振幅动力学却由于强耦合而联系在一起。此外，自旋扇区的矢量性质引入了电荷扇区中不存在的更长的重定向时间尺度。这些结果表明，在非平衡过程中，连接的相关性的破缺状态不解开，和时间尺度不一定与个人自由度的特征能量尺度。
英文摘要：
We investigate the order parameter dynamics of the stripe-ordered nickelate, La$_{1.75}$Sr$_{0.25}$NiO$_4$, using time-resolved resonant X-ray diffraction. In spite of distinct spin and charge energy scales, the two order parameters' amplitude dynamics are found to be linked together due to strong coupling. Additionally, the vector nature of the spin sector introduces a longer re-orientation time scale which is absent in the charge sector. These findings demonstrate that the correlation linking the symmetry-broken states does not unbind during the non-equilibrium process, and the time scales are not necessarily associated with the characteristic energy scales of individual degrees of freedom.
Measurement of spin dynamics in a layered nickelate using x-ray photon correlation spectroscopy: Evidence for intrinsic destabilization of incommensurate stripes at low temperatures
Spin stripe order in a square planar trilayer nickelate
三层镍酸盐，表现出高度的轨道极化结合电子计数（d8.67）对应于过掺杂的铜酸盐，已被确定为一个有前途的候选平台，实现高Tc超导。一种这样的材料，La 4 Ni 3 O 8，在~105 K下经历了超导体-绝缘体转变，最近显示出这是由电荷条纹的形成引起的。然而，一个悬而未决的问题一直是在过渡的磁化率异常的起源，以及它是否意味着类似于单层镍酸盐的自旋条纹的形成。在这里，我们报告单晶中子衍射测量（极化和非极化），建立基态确实是磁性的。的顺序被建模为反铁磁自旋条纹，是相称的电荷条纹，磁排序发生在个别三层，基本上是不相关的沿晶体学c轴。电荷和自旋条纹序参量的比较表明，与单层镍酸盐如La 2-xSrxNiO 4以及相关的准二维氧化物包括锰氧化物、钴酸盐和铜酸盐相比，这些序唯一地同时出现，从而证明自旋和电荷之间的耦合比这些相关的低维相关氧化物更强。
Microscopic evidence for spin-spinless stripe order with reduced Ni moments within $ab$ plane for bilayer nickelate La$_3$Ni$_2$O$_7$ probed by $^{139}$La-NQR
Competing Charge/Spin-Stripe and Correlated Metal Phases in Trilayer Nickelates (Pr$_{1-x}$La$_x$)$_4$Ni$_3$O$_8$
低价镍酸盐R $_{n+1}$ Ni $_n$ O $_{2n+2}$（R =稀土）含有准二维（准2D）正方形平面配位几何形状的Ni $^{1+}$（d $^{9}$）具有与高Tc铜酸盐类似的结构和电子性质，包括掺杂无限层（$n = \infty$）RNiO $_2$系统中的超导性本身。在这个R $_{n+1}$ Ni $_n$ O $_{2n+2}$镍酸盐家族中，晶体同构Pr $_4$ Ni $_3$ O $_8$和La $_4$ Ni $_3$ O $_8$表现出奇异的不同基态：Pr $_4$ Ni $_3$ O $_8$是金属的，La $_4$ Ni $_3$ O $_8$是电荷和自旋条纹有序的绝缘体。为了探索和理解从金属Pr $_4$ Ni $_3$ O $_8$到条形有序La $_4$ Ni $_3$ O $_8$的基态演化，我们生长了一系列等价取代的单晶（Pr $_{1-x}$ La $_x$）$_4$ Ni $_3$ O $_8$ .结合热力学，运输，磁性和同步辐射X射线单晶衍射测量，我们揭示了金属和条纹绝缘体相区域之间的过渡，在x = 0.4假定的量子相变。我们提出了两种可能的模型（Pr $_{1-x}$ La $_x$）$_4$ Ni $_3$ O $_8$：一个电子非均匀系统，可以作为一个候选人探索量子格里菲斯相物理和一个均匀的系统与一个假定的量子临界点在相边界…
First time determination of the microscopic structure of a stripe phase: Low temperature NMR in La2NiO4.17
超导铜酸盐和绝缘镍酸盐中条纹的实验观察清楚地表明了电荷和自旋密度的调制。然而，这些已被证明是相当不敏感的谐波结构和（网站或债券）订购。用139 La NMR研究了La_2NiO_（4.17）中的1/3空穴掺杂镍酸盐，发现在低于凝固温度时，其条纹是强孤波的，并且在畴壁中Ni ~（3+）离子携带S=1/2，而在畴中Ni ~（2+）离子携带S=1。
Origin of Spin Stripes in Bilayer Nickelate La$_3$Ni$_2$O$_7$
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）
Charge ordering in Ni$^{1+}$/Ni$^{2+}$ nickelates: La$_4$Ni$_3$O$_8$ and La$_3$Ni$_2$O$_6$
用从头计算方法研究了三层结构镍酸盐LaPDMATHABMM NiPDMATHABMN O $_8$中最近发现的超晶格峰的起源。这些峰来自于Ni-O键在45 $^{\circ}$处取向的NiPDMATHABMP/NiPDMATHABMQ条带的静电荷有序化。绝缘状态起源于结构畸变和磁序的组合，其中间隙仅在d $_{x^2-y^2}$状态流形内形成。当掺杂时，电子或空穴将进入这些状态，以类似于铜氧化物中发生的方式。类似的计算表明，棋盘电荷顺序应该发生在双层镍酸盐La $_3$ Ni $_2$ O $_6$。这些结果揭示了La $_4$ Ni $_3$ O $_8$和La $_3$ Ni $_2$ O $_6$与La $_{2-x}$ Sr $_x$ NiO $_4$（x=1/3和x=1/2）之间的密切联系。
Theoretical proposal of superconductivity in hole-doped reduced bilayer nickelate La3Ni2O6: a manifestation of orbital-space bilayer model with incipient bands
The University of Osaka（大阪大学）；Tottori University（鸟取大学）
Magnetic configurations and excitations in high-$T_{c}$ multilayer nickelates
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所，凝聚态物理北京国家实验室）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；New Cornerstone Science Laboratory, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所，新基石科学实验室）
Universidade de São Paulo（圣保罗大学）；Ruhr-Universität Bochum（波鸿鲁尔大学）；PSI Center for Neutron and Muon Sciences CNM（瑞士保罗谢勒研究所中子与μ子科学中心）；TU Dortmund University（多特蒙德工业大学）
在强关联材料中，晶格、电荷、自旋和轨道自由度相互作用，导致涌现的物理性质，如超导性、巨磁阻和金属-绝缘体转变。准二维正方形平面镍酸盐，Rn+1 NinO 2n +2（R=稀土，n=2，3..），由于Ni+的3d 9电子构型与高温超导铜酸盐中的活性离子Cu ~（2+）相同，自2019年以来，由于在Nd0.8Sr0.2NiO2的薄膜中发现了超导性，该领域引起了人们的强烈关注，尽管在大块多晶粉末中还没有报道超导性。本文综述了以固相反应法、前驱体法、高压浮区法和高压助熔剂法合成的镍酸盐为母体化合物，通过拓扑还原法合成准二维方形平面镍酸盐多晶粉末的研究进展。我们强调使用高压浮区技术制备单晶。我们讨论了它们的晶体结构和物理性质，包括电阻率、磁化率和热容。我们突出了铜的物理，包括电荷/自旋条纹和大的轨道极化，确定在单晶R4 Ni 3 O 8（R=La和Pr）结合同步辐射X射线/中子单晶衍射和密度泛函理论计算。最后，简要讨论了这一快速发展的领域面临的挑战和可能的研究方向。
Bending and Breaking of Stripes in a Charge-Ordered Manganite
在复杂的电子材料中，电子与原子晶格之间的耦合引起了一些引人注目的现象，包括巨磁电阻和金属-绝缘体转变。电荷有序相是电荷-晶格耦合的典型表现，其中原子晶格经历周期性晶格位移（PLD）。在这里，我们直接映射的皮米级PLD在室温下的电荷有序的锰氧化物Bi $_{0.35}$ Sr $_{0.18}$ Ca $_{0.47}$ MnO $_3$中的单个原子柱使用像差校正扫描透射电子显微镜（STEM）。我们测量横向，位移晶格调制的阳离子，不同于现有的锰氧化物电荷顺序模型。我们揭示了局部单向条纹PLD域小至$\sim$ 5 nm，尽管在较大的长度尺度明显的双向性。此外，我们观察到一个晶格调制中的无序之间的直接联系，在位错和剪切变形的形式，和新生的垂直调制秩序。通过研究电荷有序相变附近的PLD的缺陷和对称性，我们直接可视化的复杂氧化物的空间异质性的基础上的本地竞争。
Spin Fluctuations in the Rare-Earth Doped Bilayer Nickelates
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Institute of Neutron Science and Technology, Guangdong Provincial Key Laboratory of Magnetoelectric Physics and Devices, School of Physics, Sun Yat-Sen University（中山大学物理学院中子科学与技术研究所广东省磁电物理与器件重点实验室）；ISIS Neutron and Muon Source, Rutherford Appleton Laboratory（卢瑟福·阿普尔顿实验室ISIS中子与μ子源）；Physics Department, University of Johannesburg（约翰内斯堡大学物理系）；Institut Laue-Langevin（朗之万研究所）；School of Chemical and Process Engineering, University of Leeds（利兹大学化学与工艺工程学院）
Interstitial oxygen order and its competition with superconductivity in La$_2$PrNi$_2$O$_{7+δ}$
Tsinghua University（清华大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；New Cornerstone Science Laboratory（新 cornerstones 科学实验室）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
