Microscopic gauge-invariant theory of the c-axis infrared response of bilayer cuprate superconductors and the origin of the superconductivity-induced absorption bands

CHALOUPKA, Jiří, Christian BERNHARDT a Dominik MUNZAR. Microscopic gauge-invariant theory of the c-axis infrared response of bilayer cuprate superconductors and the origin of the superconductivity-induced absorption bands. Physical Review B. USA: The American Physical Society, roč. 79, č. 18, s. 184513-184529. ISSN 1098-0121. 2009.

Základní údaje

• Originální název: Microscopic gauge-invariant theory of the c-axis infrared response of bilayer cuprate superconductors and the origin of the superconductivity-induced absorption bands
• Název česky: Mikroskopická kalibračně invariantní teorie infračervené odezvy vysokoteplotních kuprátových supravodičů se dvěma rovinami v elementární buňce na záření polarizované ve směru osy c
• Autoři: CHALOUPKA, Jiří (203 Česká republika, garant), Christian BERNHARDT (276 Německo) a Dominik MUNZAR (203 Česká republika).
• Vydání: Physical Review B, USA, The American Physical Society, 2009, 1098-0121.

Další údaje

• Originální jazyk: angličtina
• Typ výsledku: Článek v odborném periodiku
• Obor: 10302 Condensed matter physics
• Stát vydavatele: Spojené státy
• Utajení: není předmětem státního či obchodního tajemství
• Impakt faktor: Impact factor: 3.475
• Kód RIV: RIV/00216224:14310/09:00035682
• Organizační jednotka: Přírodovědecká fakulta
• UT WoS: 000266501200098
• Klíčová slova anglicky: bilayer cuprate superconductors; c-axis infrared response; spin-fermion model; vertex corrections; gauge-invariance
• Štítky: bilayer cuprate superconductors, c-axis infrared response, gauge-invariance, spin-fermion model, vertex corrections
• Příznaky: Mezinárodní význam, Recenzováno

Anotace

We report on results of our study of the c-axis infrared conductivity of bilayer high-Tc cuprate superconductors using a model involving the bilayer-split bands. An emphasis is on the gauge invariance of the theory, which turns out to be essential for the understanding of the electrodynamics of these compounds. The description of the optical response involves local intra- bilayer and interbilayer current densities and local conductivities. The local conductivities are obtained using a microscopic theory, where the quasiparticles of the two bands are coupled to spin fluctuations. The resulting response of the model is studied in detail and an interpretation of two superconductivity-induced peaks in the experimental data of the real part of the c-axis conductivity is proposed. The peak around 400 cm-1 is attributed to a collective mode of the intrabilayer regions, which is an analog of the Bogolyubov-Anderson mode. The peak around 1000 cm-1 is interpreted as a pair-breaking feature.

Anotace česky

Předkládáme výsledky našeho studia infračervené optické vodivosti pro záření polarizované ve směru osy c vysokoteplotních kuprátových supravodičů se dvěma rovinami v primitivní buňce v rámci modelu založeného na dvou pásech rozštěpených přeskoky mezi rovinami. Důraz je kladen na kalibrační invariantnost teorie, která se ukazuje být zásadní pro pochopení elektrodynamiky těchto materiálů. Popis optické odezvy zahrnuje lokální vodivosti vypočtené pomocí mikroskopické teorie, v níž jsou kvazičástice dvou pásů navázány na spinové fluktuace. Modelová optická odezva je podrobně studována a je navržena interpretace dvou píků pozorovaných v experimentálních datech optické vodivosti. Pík okolo 400cm-1 je přisouzen kolektivnímu módu, který je analogií Bogoljubovova-Andersonova módu. Pík okolo 1000cm-1 je interpretován jako pair-breaking pík.

Návaznosti

• MSM0021622410, záměr: Název: Fyzikální a chemické vlastnosti pokročilých materiálů a struktur

Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Fyzikální a chemické vlastnosti pokročilých materiálů a struktur