Optical spectroscopy of plasmons and excitons in cuprate superconductors

Journal of Superconductivity and Novel Magnetism

Volumn 17, Issue 5, 2004, Pages 559-575

  Van Der Marel, D ^a  

^a UNIVERSITY OF GENEVA   (Switzerland)

Author keywords

Collective mode; Exciton; Higgs mechanism; Superconductivity; Tinkham Ferrell sumrule

Indexed keywords

CHARGE CARRIERS; CONDENSATION; DATA REDUCTION; EXCITONS; HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTORS; JOSEPHSON JUNCTION DEVICES; OPTICAL PROPERTIES; SPECTROSCOPIC ANALYSIS; SUPERCONDUCTIVITY;

COLLECTIVE MODE; HIGGS MECHANISM; JOSEPHSON PLASMONS; TINKHAM-FERRELL SUMRULE;

OXIDE SUPERCONDUCTORS;

EID: 13644282739     PISSN: 15571939     EISSN: 15571947     Source Type: Journal    
DOI: 10.1007/s10948-004-0770-3     Document Type: Article

References (118)

1. N. N. Bogoliubov, V. V. Tolmachev, and D. V. Shirkov, A New Method in the Theory of Superconductivity (Consultants Bureau, New York, 1959).
2. Y. Nambu, Phys. Rev. Lett. 4, 380 (1960).
3. J. Goldstone, Nuovo Cim. 19, 154 (1961).
4. P. W. Anderson, Phys. Rev. 112, 1900-1916 (1958).
5. P. W. Anderson, Phys. Rev. 110, 985-986 (1958).
6. P. W. Anderson, Phys. Rev. 110, 827-835 (1958).
7. P. W. Anderson, Phys. Rev. 130, 439-442 (1963).
8. P. W. Higgs, Phys. Rev. Lett. 13, 509 (1964).
9. P. W. Higgs, Phys. Rev. Lett. 145, 1156 (1967).
10. D. M. Ginsberg, P. L. Richards, and M. Tinkham, Phys. Rev. Lett. 3, 337 (1959).
11. A. Bardasis and J. R. Schrieffer, Phys. Rev. 121, 1050 (1960).
12. V. G. Vaks, V. M. Galitskii, and A. I. Larkin, Sov. Phys. JETP 14, 1177 (1962).
13. D. van der Marel, Phys. Rev. B 51, 1147 (1995).
14. A. J. Leggett, Prog. Theor. Phys. 36, 901 (1966).
15. D. van der MareL and A. A. Tsvetkov, Phys. Rev. B 64, 024530 (2001).
16. D. van der Marel and A. Tsvetkov, Czech J. Phys. 46, 3165 (1996).
17. E. Demler, S.-C. Zhang, N. Bulut, and D. J. Scalapino, Int. J. Mod. Phys. B 10, 2137 (1996).
18. E. Demler and S.-C. Zhang, Phys. Rev. Lett. 75, 4126 (1995).
19. P. A. Lee and N. Nagaosa, Phys. Rev. B 68, 024516 (2003);
20. V. G. Vaks, V. M. Galitskii, and A. I. Larkin, Sov. Phys. JETP 14, 1177 (1962).
21. H.F. Fong et al., Phys. Rev. Lett. 75, 316 (1995).
22. D. Vollhardt and P. Wolfle, The Superfluid Phases of Helium 3 (Taylor and Francis, 1990).
23. H. Goldstein, Classical Mechanics (Addison-Wesley, Reading, MA, 1980).
24. G. D. Mahan, Many-Particle Physics, 2nd ed. (Plenum, New York, 1990).
25. K. S. Singwi, M. P. Tosi, R. H. Land, and A. Sjölander, Phys. Rev. 176, 589 (1968).
26. A. vom Felde, J. Spröesser-Prou, and J. Fink, Phys. Rev. B 40, 10181 (1968).
27. V. Z. Kresin and H. Morawitz, Phys. Rev. B 37, 7854 (1988).
28. S. M. Bose and P. Longe, J. Phys. Condens. Matter 4, 1799 (1992).
29. A. L. Fetter Ann. Phys. 88, 1 (1974).
30. K. Schulte, M. A. James, P. G. Steeneken, G. A. Sawatzky, R. Suryanarayanan, G. Dhalenne, A. Revcolevschi, cond-mat/0010475.
31. M. Tachiki, T. Koyama, and S. Takahashi, Phys. Rev. B 50, 7065 (1994).
32. H. A. Fertig and S. Das Sarma, Phys. Rev. Lett. 65, 1482 (1990).
33. E. H. Hwang and S. Dassarma, Phys. Rev. B 52, R7010 (1995).
34. L. N. Bulaevskii, M. P. Maley, and M. Tachiki, Phys. Rev. Lett. 74, 801 (1995).
35. K. Tamasaku, Y. Nakamura, and S. Uchida, Phys. Rev. Lett. 69, 1455 (1992).
36. O. K. C. Tsui, N. P. Ong, Y. Matsuda, Y. F. Yan, and J. B. Peterson, Phys. Rev. Lett. 73, 724 (1994).
37. Y. Matsuda, M. B. Gaifullin, K. Kumagai, K. Kadowaki, and T. Mochiku, Phys. Rev. Lett. 75, 4512 (1995).
38. D. van der Marel, A. Tsvetkov, M., Grüninger, D. Dulic, and H. J. A. Molegraaf, Physica C 341-348, 1531 (2000).
39. Maria Krawczyk, Acta Phys Polon. B 29, 3543 (1998).
40. K. Kadowaki, I. Kakeya, M. B. Gaifullin, T. Mochiku, S. Takahashi, T. Koyama, M. Tachiki, Phys. Rev. B 56, 5617 (1997).
41. K. Kadowaki, I. Kakeya, and K. Kindo, Europhys. Lett. 42, 203-208 (1998).
42. M. Tinkham and R. A. Ferrell, Phys. Rev. Lett. 2, 331 (1959).
43. R. E. Glover and M. Tinkham, Phys. Rev. 108, 243 (1957).
44. R. E. Glover and M. Tinkham, Phys. Rev. 110, 778 (1958).
45. P. L. Richards and M. Tinkham, Phys. Rev. Lett. 1, 318 (1958).
46. S. Chakravarty, A. Sudbo, P. W. Anderson, and S. Strong, Science 261, 337 (1993).
47. P. W. Anderson, Science 268, 1154 (1995).
48. A. J. Leggett, Science 274, 587 (1996).
49. D. van der Marel, H. S. Somal, B. J. Feenstra, J. E. van der Eb, J. Schuetzmann, and J. H. Kim, in Proceedings of 10th Annual HTS Workshop on Physics, Houston, World Science Publications, Singapore, 1996, p. 357.
50. J. Schuetzmann, H. S. Somal, A. A. Tsvetkov, D. van der Marel, G. Koops, N. Koleshnikov, Z. F. Ren, J. H. Wang, E. Brueck, and A. A. Menovski, Phys. Rev. B 55, 11118 (1997).
51. K. A. Moler, J. R. Kirtley, D. G. Hinks, T. W. Li, and Ming Xu, Science 279, 1193 (1998).
52. A. Tsvetkov, D. van der Marel, K. A. Morel, J. R. Kirtley, J. L. de Boer, A. Meetsma, Z. F. Ren, N. Koleshnikov, D. Dulic, A. Damascelli, M. Grüninger, J. Schützmann, J. W. van der Eb, H. S. Somal, and J. H. Wang, Nature 395, 360 (1998).
53. S. Chakravarty, Eur. Phys. J. B 5, 337 (1998).
54. J. R. Kirtley, K. A. Moler, G. Villard, A. Maignan, Phys. Rev. Lett. 81, 2140 (1998).
55. M. B. Gaifullin, Yuji Matsuda, N. Chikumoto, J. Shimoyama, K. Kishio, and R. Yoshizaki, Phys. Rev. Lett. 83, 3928 (1999).
56. D. N. Basov, S. I. Woods, A. S. Katz, E. J. Singley, R. C. Dynes, M. Xu, D. G. Hinks, C. C. Homes, M. Strongin, Science 283, 49 (1999).
57. S. Chakravarty, H. Kee, and E. Abrahams, Phys. Rev. Lett. 82, 2366 (1999).
58. D. N. Basov, C. C. Homes, E. J. Singley, M. Strongin, T. Timusk, G. Blumberg, and D. vander Marel, Phys. Rev. B 63, 134514 (2001).
59. D. Munzar, C. Bernhard, T. Holden, A. Golnik, J. Humlicek, and M. Cardona, Phys. Rev. B 64, 024523 (2001).
60. D. Munzar, T. Holden, and C. Bernhard, Phys. Rev. B 67, R020501 (2003).
61. A. V Boris, D. Munzar, N. N. Kovaleva, B. Liang, C. T. Lin, A. Dubroka, A. V. Pimenov, T. Holden, B. Keimer, Y.-L. Mathis, and C. Bernhard, Phys. Rev. Lett. 89, 277001 (2002).
62. J. E. Hirsch, Physica C 199, 305 (1992).
63. J. E. Hirsch, Physica C 201, 347 (1992).
64. H. J. A. Molegraaf, C. Presura, D. van der Marel, P. H. Kes , and M. Li, Science 295, 2239 (2002).
65. A. F. Santander-Syro, R. P. S. M. Lobo, N. Bontemps, Z. Konstantinovic, Z. Z. Li, and H. Raffy, Europhys. Lett. 62, 568 (2003)
66. D. van der Marel, in Strong Interactions in Low Dimensions, D. Baeriswyl and L. Degiorgi, eds. (Kluwer, Dordretch, The Netherlands, in press); cond-mat/0301506.
67. D. van der Marel, H. J. A. Molegraaf, C. Presura, and I. Santoso, in Concepts in Electron Correlation, A. Hewson and V. Zlatic, eds., (Kluwer, Dordretch, The Netherlands, 2003), p. 7-16; cond-mat/0302169.
68. A. B. Kuzmenko, N. Tombros, H. J. A. Molegraaf, M. Grueninger, D. van der Marel, and S. Uchida, Phys. Rev. Lett. 91, 037004 (2003).
69. D. Dulic, A. Pimenov, D. van der Marel, D. M. Broun, S. Kamal, W. N. Hardy, A. A. Tsvetkov, I. M. Sutjaha, R. Liang, A. A. Menovsky, A. Loidl, and S. S. Saxena, Phys. Rev. Lett. 86, 4144 (2001).
70. M. Grueninger, D. van der Marel, A. A. Tsvetkov, and A. Erb, Phys. Rev. Lett. 84, 1757 (2000).
71. D. F. Agterberg, E. Demler, and B. Janko, Phys. Rev. B 66, 214507 (2002).
72. A. Brinkman, S. H. W. van der Ploeg, A. A. Golubov, H. Rogalla, T. H. Kim, and J. S. Moodera, in Proceedings of SNS04, Sitges, Spain, 2004).
73. Y. G. Ponomarev, S. A. Kuzmichev, M. G. Mikheev, M. V. Sudakova, S. N. Tchesnokov, N. Z. Timergaleev, A. V. Yarigin, E. G. Maksimov, S. I. Krasnosvobodtsev, A. V. Varlashkin, M. A. Hein, G. Miiller, H. Piel, L. G. Sevast'yanova, O. V. Kravchenko, K. P. Burdina, and B. M. Bulychev, Solid State Commun. 129, 85 (2004).
74. W. E. Lawrence and S. Doniach in Proceedings of the 12th International Conference on Low Temperature Physics, Kyoto, 1970, Keigaku, Tokyo, 1970.
75. C. H. Ahn, J. M. Triscone, and J. Mannhart, Nature 424, 1015 (2003).
76. S. Wehrli, D. Poilblanc, and T. M. Rice, Eur. Phys. J. B 23, 345 (2001).
77. H. Shibata and T. Yamada, Phys. Rev. Lett. 81, 3519 (1998).
78. T. Kakeshita, S. Uchida, K. M. Kojima, S. Adachi, S. Tajima, B. Gorshunov, and M. Dressel, Phys. Rev. Lett. 86, 4140 (2001).
79. H. Shibata, Physica C 362, 92 (2001).
80. H. Shibata, Phys. Rev. Lett. 86, 21225 (2001).
81. A. Pimenov, A. Loidl, D. Dulic, D. van der Marel, I. M. Sutjahja, and A. A. Menovsky, Phys. Rev. Lett. 87, 177003 (2001).
82. H. Shibata, Phys. Rev. B 65, 180507 (2002).
83. H. Shibata, Physica C 367, 360 (2002).
84. C. C. Homes, T. Timusk, D. A. Bonn, R. Liang, and W. N. Hardy, Can. J. Phys. 73, 663 (1995).
85. J. Schützmann, S. Tajima, S. Miyamoto, Y. Sato, and R. Hauff, Phys. Rev. B 52, 13665 (1995).
86. S. Tajima, J. Schützmann, S. Miyamoto, I. Terasaki, Y. Sato, and R. Hauff, Phys. Rev. B 55, 6051 (1997).
87. R. Hauff, S. Tajima, W.-J. Jang, and A. I. Rykov, Phys. Rev. Lett. 77, 4620 (1996).
88. C. Bernhard, R. Henn, A. Wittlin, M. Klser, Th. Wolf, G. Mller-Vogt, C. T. Lin, and M. Cardona, Phys. Rev. Lett. 80, 1762 (1998).
89. T. Timusk and C. C. Homes, Solid State Commun. 126, 63 (2003).
90. Y. N. Gartstein, and M. J. Rice, and D. van der Marel, Phys. Rev. B 49, 6360 (1994).
91. F. Forsthofer, S. Kind, and J. Keller, Phys. Rev. B 53, 14481 (1996).
92. W. A. Atkinson and J. P. Carbotte, Phys. Rev. B 55, 3230 (1997).
93. S. V. Dordevic, E. J. Singley, J. H. Kim, M. B. Maple, S. Komiya, S. Ono, Y. Ando, T. Rõõm, R. Liang, D. A. Bonn, W. N. Hardy, J. P. Carbotte, C. C. Homes, M. Strongin, and D. N. Basov, Phys. Rev. B 69, 094511 (2004).
94. N. Shah and A. J. Millis, Phys. Rev. B 65, 024506 (2002).
95. V. Zelezny, S. Tajima, T. Motohashi, J. Shimoyama, K. Kishio, and D. van der Marel, J. Low Temp. Phys. 117, 1019 (1999).
96. D. Munzar, C. Bernhard, A. Golnik, J. Humlicek, and M. Cardona, J. Low Temp. Phys. 117, 1049 (1999).
97. D. Munzar, C. Bernhard, A. Golnik, J. Humlicek, and M. Cardona, Solid State Commun. 112, 365 (1999).
98. D. Munzar, C. Bernhard, A. Golnik, J. Humlicek, and M. Cardona, Phys. Status Solidi B 215, 557 (1999).
99. C. Bernhard, D. Munzar, A. Golnik, C. T. Lin, A. Wittlin, J. Humlce,k, and M. Cardona, Phys. Rev. B 61, 618 (2000).
100. N. N. Kovaleva, A. V. Boris, T. Holden, C. Ulrich, B. Liang, C. T. Lin, B. Keimer, C. Bernhard, J. L. Tallon, D. Munzar, A. M. Stoneham, Phys. Rev. B 69, 054511 (2004).
101. D. Munzar and M. Cardona, Phys. Rev. Lett. 90, 077001 (2003).
102. A. Gurevich and M. Tachiki, Phys. Rev. Lett. 83, 183 (1999).
103. S. V. Dordevic, S. Komiya, Y. Ando, and D. N. Basov, Phys. Rev. Lett. 91, 167401 (2003).
104. J. Corson, J. Orenstein, S. Oh, et al., Phys. Rev. Lett. 85, 2569 (2000).
105. S. V. Barabash and D. Stroud, Phys. Rev. B 67, 144506 (2003).
106. K. M. Kojima, S. Uchida, Y. Fudamoto, and S. Tajima, Phys. Rev. Lett. 89, 247001 (2002).
107. P. Bourges, B. Keimer, L. P. Regnault, and Y. Sids, J. Suprcond. 13, 735 (2000).
108. P. Bourges, Y. Sidis, H. F. Fong, L. P. Regnault, J. Bossy, A. Ivanov, and B. Keimer, Science 288, 1234 (2000).
109. J. H. Kim, H. S. Somal, M. T. Czyzyk, D. van der Marel, A. Wittlin, A. M. Gerrits, V. H. M. Duijn, N. T. Hien, and A. A. Menovsky, Physica C 247, 297 (1995).
110. T. Koyama, J. Phys. Soc. Jpn. 71, 2986 (2002).
111. C. Helm and L. N. Bulaevskii, Phys. Rev. B 66, 094514 (2002).
112. C. Helm, L. N. Bulaevskii, E. M. Chudnovsky, and M. P. Maley, Phys. Rev. Lett. 89, 057003 (2002).
113. L. N. Bulaevskii and C. Helm, Phys. Rev. B 66, 174505 (2002).
114. L. N. Bulaevskii, Ch. Helm, 2, A. R. Bishop, and M. P. Maley, Europhys. Lett. 58, 415 (2002).
115. V. Zelezny, S. Tajima, D. Munzar, T. Motohashi, J. Shimoyama, and K. Kishio, Phys. Rev. B 63, 060502 (2001).
116. R. Sooryakumar and M. V. Klein, Phys. Rev. Lett. 45, 660 (1980).
117. P. B. Littlewood and C. M. Varma, Phys. Rev. Lett. 47, 811 (1981).
118. C. M. Varma, J. Low Temp. Phys. 126, 901-909. (2001).