The prediction of high $T_c$ superconductivity in layers of LaNiO$_3$ through orbital engineering has led to extensive research efforts over the last fifteen years. During this period, a plethora of thin films and heterostructures based rare-earth nickelate family with perovskite structure has been synthesized and explored. In this short perspective, we briefly review the complexity of bulk $RE$NiO$_3$, spotlighting several recent findings of emergent phenomena in heterostructures containing the interface between $RE$NiO$_3$ and another transition metal oxide. Finally, we outline potentially interesting future directions linked to time-domain dynamics to harness new Mott and topological phases in artificial structures of $RE$NiO$_3$.
Emergent flat-band physics in $d^{9-δ}$ multilayer nickelates
最近的实验表明，形式为RE $_{p+1}$ Ni $_p$ O $_{2p+2}$的还原多层稀土（RE）镍氧化物可能属于超导镧系镍酸盐的新家族。本文采用改进的真实多体框架研究了Pr $_{4}$ Ni $_3$ O $_{8}$和Nd $_{6}$ Ni $_5$ O $_{12}$的相关电子结构。结果表明，Ni- $d_{x^2-y^2}$和Ni- $d_{z^2}$自由度的相互作用决定了这两个体系的低能物理性质.虽然Ni- $d_{x^2-y^2}$轨道总是在（轨道选择性）Mott绝缘区域附近高度相关，但Ni- $d_{z^2}$轨道产生有趣的非色散特征。在低温下，Pr化合物在费米能级上仍表现出类似量子点的Ni- $d_{x^2-y^2}$衍生态，但Nd化合物的相互作用费米能级被Ni- $d_{z^2}$控制的平带所掩盖.这些发现很好地转化为以前的表征掺杂的无限层镍酸盐，因此进一步使一种非常规的超导机制的情况下，这是从一个不同的高- $T_{\rm c}$铜酸盐。
Tailoring Emergent Magnetic Moment in La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$-Bi$_2$Te$_3$ Heterostructures via Interfacial Reconstructions
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）；STFC Rutherford Appleton Laboratory（STFC鲁瑟福阿普尔顿实验室）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）
Emergent quantum phenomena via phase-coherence engineering in infinite-layer nickelate superconductors
Peking University（北京大学）；University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Renmin University of China（中国人民大学）；ShanghaiTech University（上海科技大学）；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）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）；Beijing Normal University（北京师范大学）；Fudan University（复旦大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
Extended $s$-wave pairing from an emergent Feshbach resonance in bilayer nickelate superconductors
Ludwig-Maximilians-University Munich（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Max-Planck-Institute for Quantum Optics（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology（慕尼黑量子科学与技术中心）
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。
Interface and Strain Control of Emergent Weyl Semimetallic Phase in SrNbO$_{3}$/LaFeO$_{3}$ Heterostructures
Institute of Physics, Bhubaneswar（布巴内斯瓦尔物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Center for Atomistic Modelling and Materials Design, Indian Institute of Technology Madras（马德拉斯印度理工学院原子建模与材料设计中心）；Condensed Matter Theory and Computational Lab, Department of Physics, Indian Institute of Technology Madras（马德拉斯印度理工学院物理系凝聚态理论与计算实验室）；Laboratoire Albert Fert, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay（阿尔伯特·费特实验室，法国国家科学研究中心，泰雷兹，巴黎萨克雷大学）；School of Basic Sciences, Indian Institute of Technology Bhubaneswar（布巴内斯瓦尔印度理工学院基础科学学院）；School of Physical Sciences, National Institute of Science Education and Research（国立科学教育与研究学院物理科学学院）；Peter Grünberg Institute, Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心彼得·格林伯格研究所）；Department of Physics, Indian Institute of Science Bangalore（班加罗尔印度理工学院物理系）
Thermodynamic phase transition, pairing symmetry and Fermi surface topology in Ruddlesden-Popper nickelate films
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（合肥国家实验室，中国科学技术大学）；Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale, University of Science and Technology of China（中国科学院微观结构国家重点实验室，中国科学技术大学）
Enhanced $s^\pm$-wave superconductivity in electron-doped La$_3$Ni$_2$O$_7$
Institute for Quantum Science, School of Physical Science and Technology, Soochow University（苏州大学物理科学与技术学院量子科学研究所）；School of Physics, Northwest University（西北大学物理学院）；Institute of Solid State Physics, TU Wien（维也纳工业大学固体物理研究所）；Shaanxi Key Laboratory for Theoretical Physics Frontiers（陕西省理论物理前沿重点实验室）；Fundamental Discipline Research Center for Quantum Science and technology of Shaanxi Province（陕西省量子科学与技术基础学科研究中心）；State Key Laboratory of Surface Physics and Department of Physics, Fudan University（复旦大学表面物理国家重点实验室及物理系）
Emergent $s+id$ Superconductivity from the Interplay between Electronic Correlations and Electron-Phonon Coupling in $\mathrm{R}_{1-x}\mathrm{Sr}_x\mathrm{NiO}_2$
Northeastern University（东北大学）；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）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；CAS Key Laboratory of Theoretical Physics, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
Perspective: Strongly correlated and topological states in [111] grown transition metal oxide thin films and heterostructures
我们强调了最近的进展，在[111]取向的过渡金属氧化物薄膜和异质结构，这是出了名的难以实现相比，他们的[001]取向的对应物的强关联和拓扑状态的理论，材料制造和实验表征。我们专注于两类复杂的氧化物，具有化学式ABO 3和A2 B2 O 7，其中B位点被具有局部矩的开壳过渡金属离子占据，A位点通常是稀土。由这些母体复合晶格衍生出的[111]取向准二维晶格可以表现出特殊的几何和对称性，即屈曲的蜂窝晶格，以及kagome和三角晶格。这些晶格基序形成了以奇异磁性、各种形式的轨道有序、拓扑绝缘体、拓扑半金属、量子反常霍尔绝缘体和量子自旋液体表示的突现强关联和拓扑态的基础。对于具有高原子序数的过渡金属离子，自旋-轨道耦合起着重要作用，并且可能在电子能带结构和磁激发光谱中产生额外的拓扑特征。我们通过阐述这一积极发展领域的开放挑战和机遇来结束展望。
Higher Order Topology and Nodal Topological Superconductivity in Fe(Se,Te) Heterostructures
我们从理论上证明了单层FeTe $_{1-x}$ Se $_x$-超导量子自旋霍尔材料-与单层FeTe -双共线反铁磁体-的异质结构实现了更高阶的拓扑超导相，其特征在于钉扎到样品角落的紧急马约拉纳零模式。给出了该系统的最小有效模型，分析了高阶拓扑的来源，并对拓扑相图进行了充分的刻画。尽管传统的s波配对，我们发现相当令人惊讶的出现一个新的拓扑节点超导体的相图。其特点是边缘依赖的马约拉纳平坦带，拓扑节点相的反铁磁手征对称性的保护。我们还讨论了实验的可行性，估计现实的模型参数，和鲁棒性的马约拉纳角模式对磁无序。我们的工作为高阶拓扑和非阿贝尔马约拉纳物理提供了一个新的实验可行的高温平台。
