J 2019

Pseudogap in the c-axis (along the ladder) optical conductivity of t - J ladders and its quasiparticle interpretation

KARLUBÍKOVÁ, Paulína; Hana RŮŽIČKOVÁ; Jiří CHALOUPKA a Dominik MUNZAR

Základní údaje

Originální název

Pseudogap in the c-axis (along the ladder) optical conductivity of t - J ladders and its quasiparticle interpretation

Autoři

Vydání

Journal of Physics: Condensed Matter, BRISTOL, IOP, 2019, 0953-8984

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10302 Condensed matter physics

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 2.705

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14310/19:00107310

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

optical response; two-leg ladder; t - J model; pseudogap; cuprate superconductors

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 17. 3. 2020 11:26, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

Motivated by similarities between cuprate superconductors and two-leg ladder copper-oxide compounds and in order to obtain a better understanding of optical properties of cuprate superconductors we have studied the c-axis (along the ladder) optical conductivity sigma(omega) of a doped t(parallel to) - t(perpendicular to) - J(parallel to) - J(perpendicular to) two-leg ladder. Using exact diagonalization, we have calculated the conductivity and related quantities for cyclic ladders of up to 13 rungs. In agreement with results of an early study by Hayward and coworkers (Hayward et al 1996 Phys. Rev. B 53 8863) we find that sigma(omega) consists of a Drude peak at zero frequency and an absorption band in the infrared region that is separated from the former by a pseudogap. The width of the pseudogap E-pG increases with increasing J/t, in parallel with an increase of the magnitude E-QP of the gap in the quasiparticle excitation spectra. Our central finding is that E-PG approximate to E-QP + Delta(s), where Delta(s) is the magnitude of the gap in the spin excitation spectra. We demonstrate that this approximate relation can be understood in terms of a phenomenological model involving a superconducting ladder and a coupling between charged quasiparticles and spin excitations. The relation is remarkably similar to the one between experimental values of the energy scale of a dip in the in-plane optical conductivity, the superconducting gap 2 Delta and the energy of the spin-resonance in cuprate superconductors (for a recent discussion of the optical data, see Sopik et al 2015 New J. Phys. 17 053022). Our findings support the point of view that low energy infrared active excited states of cuprate superconductors can be viewed as consisting of two charged quasiparticles connected with pair-breaking and a spin excitation.

Návaznosti

GJ15-14523Y, projekt VaV
Název: Mikroskopické modely magnetismu supravodivých pniktidů železa a vrstevnatých oxidů iridia
LQ1601, projekt VaV
Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020
MUNI/A/1291/2017, interní kód MU
Název: Struktura, elektronová struktura a optická odezva pokročilých materiálů VII
Investor: Masarykova univerzita, Struktura, elektronová struktura a optická odezva pokročilých materiálů VII, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
MUNI/A/1310/2016, interní kód MU
Název: Struktura, elektronová struktura a optická odezva pokročilých materiálů VI
Investor: Masarykova univerzita, Struktura, elektronová struktura a optická odezva pokročilých materiálů VI, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty