Magnetic structure factor in cuprate superconductors: Evidence for charged meron vortices

Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics

Volumn 69, Issue 22, 2004, Pages

  Berciu, Mona ^a   John, Sajeev ^b  

^a UNIVERSITY OF BRITISH COLUMBIA   (Canada)

^b UNIVERSITY OF TORONTO   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COPPER COMPLEX;

ANISOTROPY; ARTICLE; CONDUCTANCE; MAGNETIC FIELD; MATHEMATICAL ANALYSIS; MODEL; SUPERCONDUCTOR;

EID: 37649032189     PISSN: 01631829     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1103/PhysRevB.69.224515     Document Type: Article

References (58)

1. S. W. Lovesey, Theory of Neutron Scattering from Condensed Matter (Clarendon Press, Oxford, 1984), Vol. 2.
2. D. Vaknin, S. K. Sinha, D. E. Moncton, D. C. Johnston, J. M. Newsam, C. R. Safinya, and H. E. King Jr., Phys. Rev. Lett. 58, 2802 (1987).
3. D. J. M. Tranquada et al., Phys. Rev. Lett. 60, 159 (1988).
4. See, for instance, D. M. Ginsberg, Physical Properties of High Temperature Superconductors (World Scientific, Singapore 1992), Vol. I-V.
5. K. Yamada, C. H. Lee, K. Kurahashi, J. Wada, S. Wakimoto, S. Ueki, H. Kimura, Y. Endoh, S. Hosoya, G. Shirane, R. J. Birgeneau, M. Greven, M. A. Kastner, and Y. J. Kim, Phys. Rev. B 57, 6165 (1998), and references therein.
6. S. Wakimoto, R. J. Birgeneau, M. A. Kastner, Y. S. Lee, R. Erwin, P. M. Gehring, S. H. Lee, M. Fujita, K. Yamada, Y. Endoh, K. Hirota, and G. Shirane, Phys. Rev. B 61, 3699 (2000).
7. H. Kimura, H. Matsushita, K. Hirota, Y. Endoh, K. Yamada, G. Shirane, Y. S. Lee, M. A. Kastner, and R. J. Birgeneau, Phys. Rev. B 61, 14366 (2000); H. Kimura, K. Hirota, H. Matsushita, K. Yamada, Y. Endoh, S.-H. Lee, C. F. Majkrzak, R. Erwin, G. Shirane, M. Greven, Y. S. Lee, M. A. Kastner, and R. J. Birgeneau, ibid. 59, 6517 (1999); Y. S. Lee, R. J. Birgeneau, M. A. Kastner, Y. Endoh, S. Wakimoto, K. Yamada, R. W. Erwin, S.-H. Lee, and G. Shirane, ibid. 60, 3643 (1999).
8. H. Kimura, H. Matsushita, K. Hirota, Y. Endoh, K. Yamada, G. Shirane, Y. S. Lee, M. A. Kastner, and R. J. Birgeneau, Phys. Rev. B 61, 14366 (2000); H. Kimura, K. Hirota, H. Matsushita, K. Yamada, Y. Endoh, S.-H. Lee, C. F. Majkrzak, R. Erwin, G. Shirane, M. Greven, Y. S. Lee, M. A. Kastner, and R. J. Birgeneau, ibid. 59, 6517 (1999); Y. S. Lee, R. J. Birgeneau, M. A. Kastner, Y. Endoh, S. Wakimoto, K. Yamada, R. W. Erwin, S.-H. Lee, and G. Shirane, ibid. 60, 3643 (1999).
9. H. Kimura, H. Matsushita, K. Hirota, Y. Endoh, K. Yamada, G. Shirane, Y. S. Lee, M. A. Kastner, and R. J. Birgeneau, Phys. Rev. B 61, 14366 (2000); H. Kimura, K. Hirota, H. Matsushita, K. Yamada, Y. Endoh, S.-H. Lee, C. F. Majkrzak, R. Erwin, G. Shirane, M. Greven, Y. S. Lee, M. A. Kastner, and R. J. Birgeneau, ibid. 59, 6517 (1999); Y. S. Lee, R. J. Birgeneau, M. A. Kastner, Y. Endoh, S. Wakimoto, K. Yamada, R. W. Erwin, S.-H. Lee, and G. Shirane, ibid. 60, 3643 (1999).
10. P. Dai, H. A. Mook, R. D. Hunt, and F. Dogan, Phys. Rev. B 63, 054525 (2001); M. Arai, T. Nishijima, Y. Endoh, T. Egami, S. Tajima, K. Tomimoto, Y. Shiohara, M. Takahashi, A. Garrett, and S. M. Bennington, Phys. Rev. Lett. 83, 608 (1999); H. F. Fong, P. Bourges, Y. Sidis, L. P. Ragnault, J. Bossy, A. Ivanov, D. L. Milius, I. A. Aksay, and B. Keimer, Phys. Rev. B 61, 14773 (2000).
11. P. Dai, H. A. Mook, R. D. Hunt, and F. Dogan, Phys. Rev. B 63, 054525 (2001); M. Arai, T. Nishijima, Y. Endoh, T. Egami, S. Tajima, K. Tomimoto, Y. Shiohara, M. Takahashi, A. Garrett, and S. M. Bennington, Phys. Rev. Lett. 83, 608 (1999); H. F. Fong, P. Bourges, Y. Sidis, L. P. Ragnault, J. Bossy, A. Ivanov, D. L. Milius, I. A. Aksay, and B. Keimer, Phys. Rev. B 61, 14773 (2000).
12. P. Dai, H. A. Mook, R. D. Hunt, and F. Dogan, Phys. Rev. B 63, 054525 (2001); M. Arai, T. Nishijima, Y. Endoh, T. Egami, S. Tajima, K. Tomimoto, Y. Shiohara, M. Takahashi, A. Garrett, and S. M. Bennington, Phys. Rev. Lett. 83, 608 (1999); H. F. Fong, P. Bourges, Y. Sidis, L. P. Ragnault, J. Bossy, A. Ivanov, D. L. Milius, I. A. Aksay, and B. Keimer, Phys. Rev. B 61, 14773 (2000).
13. H. A. Mook, P. Dai, S. M. Hayden, G. Aeppli, T. G. Perrings, and F. Dogan, Nature (London) 395, 580 (1998).
14. P. B. Littlewood, J. Zaanen, G. Aeppli, and H. Monien, Phys. Rev. B 48, 487 (1993); Q. Si, Y. Zha, K. Levin, and J. P. Lu, Phys. Rev. B 47, 9055 (1993); P. Benard, L. Chen, and A.-M. S. Tremblay, ibid. 47, 15217 (1993).
15. P. B. Littlewood, J. Zaanen, G. Aeppli, and H. Monien, Phys. Rev. B 48, 487 (1993); Q. Si, Y. Zha, K. Levin, and J. P. Lu, Phys. Rev. B 47, 9055 (1993); P. Benard, L. Chen, and A.-M. S. Tremblay, ibid. 47, 15217 (1993).
16. P. B. Littlewood, J. Zaanen, G. Aeppli, and H. Monien, Phys. Rev. B 48, 487 (1993); Q. Si, Y. Zha, K. Levin, and J. P. Lu, Phys. Rev. B 47, 9055 (1993); P. Benard, L. Chen, and A.-M. S. Tremblay, ibid. 47, 15217 (1993).
17. B. O. Wells, Z.-X. Shen, A. Matsuura, D. M. King, M. A. Kastner, M. Greven, and R. J. Birgeneau, Phys. Rev. Lett. 74, 964 (1995); S. LaRosa, I. Vobornik, F. Zwick, H. Berger, M. Grioni, G. Margaritondo, R. J. Kelley, M. Onellion, and A. Chubukov, Phys. Rev. B 56, R525 (1997); F. Ronning, C. Kim, K. M. Shen, N. P. Armitage, A. Damascelli, D. H. Lu, D. L. Feng, Z.-X. Shen, L. L. Miller, Y.-J. Kim, F. Chou, and I. Terasaki, ibid. 67, 035113 (2003).
18. B. O. Wells, Z.-X. Shen, A. Matsuura, D. M. King, M. A. Kastner, M. Greven, and R. J. Birgeneau, Phys. Rev. Lett. 74, 964 (1995); S. LaRosa, I. Vobornik, F. Zwick, H. Berger, M. Grioni, G. Margaritondo, R. J. Kelley, M. Onellion, and A. Chubukov, Phys. Rev. B 56, R525 (1997); F. Ronning, C. Kim, K. M. Shen, N. P. Armitage, A. Damascelli, D. H. Lu, D. L. Feng, Z.-X. Shen, L. L. Miller, Y.-J. Kim, F. Chou, and I. Terasaki, ibid. 67, 035113 (2003).
19. B. O. Wells, Z.-X. Shen, A. Matsuura, D. M. King, M. A. Kastner, M. Greven, and R. J. Birgeneau, Phys. Rev. Lett. 74, 964 (1995); S. LaRosa, I. Vobornik, F. Zwick, H. Berger, M. Grioni, G. Margaritondo, R. J. Kelley, M. Onellion, and A. Chubukov, Phys. Rev. B 56, R525 (1997); F. Ronning, C. Kim, K. M. Shen, N. P. Armitage, A. Damascelli, D. H. Lu, D. L. Feng, Z.-X. Shen, L. L. Miller, Y.-J. Kim, F. Chou, and I. Terasaki, ibid. 67, 035113 (2003).
20. C. Kim, P. J. White, Z.-X. Chen, T. Tohyama, Y. Shibata, S. Maekawa, B. O. Wells, Y. J. Kim, R. J. Birgeneau, and M. A. Karstner, Phys. Rev. Lett. 80, 4245 (1998).
21. D. S. Marshall, D. S. Dessau, A. G. Loesser, C.-H. Park, A. Y. Matssura, J. N. Eckstein, I. Bozovic, P. Fournier, A. Kapitulnik, W. E. Spicer, and Z.-X. Shen, Phys. Rev. Lett. 76, 4841 (1996).
22. S. John and P. Voruganti, Phys. Rev. B 43, 10815 (1991); S. John, P. Voruganti, and W. Goff, Phys. Rev. B 43, 13365 (1991); P. Voruganti, A. Golubentsev, and S. John, ibid. 45, 13945 (1992).
23. S. John and P. Voruganti, Phys. Rev. B 43, 10815 (1991); S. John, P. Voruganti, and W. Goff, Phys. Rev. B 43, 13365 (1991); P. Voruganti, A. Golubentsev, and S. John, ibid. 45, 13945 (1992).
24. S. John and P. Voruganti, Phys. Rev. B 43, 10815 (1991); S. John, P. Voruganti, and W. Goff, Phys. Rev. B 43, 13365 (1991); P. Voruganti, A. Golubentsev, and S. John, ibid. 45, 13945 (1992).
25. D. Poilblanc and T. M. Rice, Phys. Rev. B 39, 9749 (1989); H. J. Schultz, J. Phys. (Paris) 50, 2833 (1989).
26. D. Poilblanc and T. M. Rice, Phys. Rev. B 39, 9749 (1989); H. J. Schultz, J. Phys. (Paris) 50, 2833 (1989).
27. M. Kato, K. Machida, H. Nakanishi, and M. Fujita, J. Phys. Soc. Jpn. 59, 1047 (1990); K. Machida, Physica C 158, 192 (1989).
28. M. Kato, K. Machida, H. Nakanishi, and M. Fujita, J. Phys. Soc. Jpn. 59, 1047 (1990); K. Machida, Physica C 158, 192 (1989).
29. J. Zaanen and O. Gunnarson, Phys. Rev. B 40, 7391 (1989); J. Zaanen, M. L. Horbach, and W. van Saarloos, ibid. 53, 8671 (1996).
30. J. Zaanen and O. Gunnarson, Phys. Rev. B 40, 7391 (1989); J. Zaanen, M. L. Horbach, and W. van Saarloos, ibid. 53, 8671 (1996).
31. I. F. Herbut and D. J. Lee, Phys. Rev. B 68, 104518 (2003).
32. M. Berciu and S. John, Phys. Rev. B 59, 15143 (1999).
33. M. Berciu and S. John, Phys. Rev. B 61, 16454 (2000).
34. M. Berciu and S. John, Physica B 296, 143 (2001).
35. T. Tohyama, C. Gazza, C. T. Shih, Y. C. Chen, T. K. Lee, S. Maekawa, and E. Dagotto, Phys. Rev. B 59, R11649 (1999); S. R. White and D. J. Scalapino, ibid. 60, R753 (1999); B. Valenzuela, M. A. H. Vozmediano, and F. Guinea, ibid. 62, 11312 (2000); B. Normand and A. P. Kampf, ibid. 65, 020509 (2002).
36. T. Tohyama, C. Gazza, C. T. Shih, Y. C. Chen, T. K. Lee, S. Maekawa, and E. Dagotto, Phys. Rev. B 59, R11649 (1999); S. R. White and D. J. Scalapino, ibid. 60, R753 (1999); B. Valenzuela, M. A. H. Vozmediano, and F. Guinea, ibid. 62, 11312 (2000); B. Normand and A. P. Kampf, ibid. 65, 020509 (2002).
37. T. Tohyama, C. Gazza, C. T. Shih, Y. C. Chen, T. K. Lee, S. Maekawa, and E. Dagotto, Phys. Rev. B 59, R11649 (1999); S. R. White and D. J. Scalapino, ibid. 60, R753 (1999); B. Valenzuela, M. A. H. Vozmediano, and F. Guinea, ibid. 62, 11312 (2000); B. Normand and A. P. Kampf, ibid. 65, 020509 (2002).
38. T. Tohyama, C. Gazza, C. T. Shih, Y. C. Chen, T. K. Lee, S. Maekawa, and E. Dagotto, Phys. Rev. B 59, R11649 (1999); S. R. White and D. J. Scalapino, ibid. 60, R753 (1999); B. Valenzuela, M. A. H. Vozmediano, and F. Guinea, ibid. 62, 11312 (2000); B. Normand and A. P. Kampf, ibid. 65, 020509 (2002).
39. S. John and A. Golubentsev, Phys. Rev. Lett. 71, 3343 (1993).
40. S. John and A. Golubentsev, Phys. Rev. B 51, 381 (1995).
41. S. John, M. Berciu, and A. Golubentsev, Europhys. Lett. 41, 31 (1998).
42. M. Berciu and S. John, Phys. Rev. B 57, 9521 (1998).
43. M. Berciu and S. John, Phys. Rev. B 61, 10015 (2000).
44. J. M. Tranquada, B. J. Sternlieb, J. D. Axe, Y. Nakamura, and S. Uchida, Nature (London) 375, 561 (1995); J. M. Tranquada, J. D. Axe, N. Ichikawa, Y. Nakamura, S. Uchida, and B. Nachumi, Phys. Rev. B 54, 7489 (1996).
45. J. M. Tranquada, B. J. Sternlieb, J. D. Axe, Y. Nakamura, and S. Uchida, Nature (London) 375, 561 (1995); J. M. Tranquada, J. D. Axe, N. Ichikawa, Y. Nakamura, S. Uchida, and B. Nachumi, Phys. Rev. B 54, 7489 (1996).
46. G. Xu, G. Aeppli, M. E. Bisher, C. Broholm, J. F. DiTusa, C. D. Frost, T. Ito, K. Oka, R. L. Paul, H. Takagi, and M. M. J. Treacy, Science 289, 419 (2000).
47. S. R. White and D. J. Scalapino, Phys. Rev. Lett. 81, 3227 (1998).
48. M. Fleck, A. I. Lichtenstein, E. Pavarini, and A. M. Oles, Phys. Rev. Lett. 84, 4962 (2000).
49. C. S. Hellberg and E. Manousakis, Phys. Rev. Lett. 83, 132 (1999); S. R. White and D. J. Scalapino, Phys. Rev. Lett. 84, 3021 (2000); C. S. Hellberg and E. Manousakis, ibid. 84, 3022 (2000).
50. C. S. Hellberg and E. Manousakis, Phys. Rev. Lett. 83, 132 (1999); S. R. White and D. J. Scalapino, Phys. Rev. Lett. 84, 3021 (2000); C. S. Hellberg and E. Manousakis, ibid. 84, 3022 (2000).
51. C. S. Hellberg and E. Manousakis, Phys. Rev. Lett. 83, 132 (1999); S. R. White and D. J. Scalapino, Phys. Rev. Lett. 84, 3021 (2000); C. S. Hellberg and E. Manousakis, ibid. 84, 3022 (2000).
52. V. J. Emery and S. A. Kivelson, Physica C 209, 597 (1993); 235-240, 189 (1994); in Proceedings of the Los Alamos Symposiun on Strongly Correlated Electronic Materials, 1993, edited by K. S. Bedell (Addison-Wesley, Reading, MA, 1994).
53. V. J. Emery and S. A. Kivelson, Physica C 209, 597 (1993); 235-240, 189 (1994); in Proceedings of the Los Alamos Symposiun on Strongly Correlated Electronic Materials, 1993, edited by K. S. Bedell (Addison-Wesley, Reading, MA, 1994).
54. V. J. Emery and S. A. Kivelson, Physica C 209, 597 (1993); 235-240, 189 (1994); in Proceedings of the Los Alamos Symposiun on Strongly Correlated Electronic Materials, 1993, edited by K. S. Bedell (Addison-Wesley, Reading, MA, 1994).
55. A. R. Moodenbaugh, Y. Xu, M. Suenaga, T. J. Folkerts, and R. N. Shelzen, Phys. Rev. B 38, 4596 (1988).
56. M. K. Crawford, R. L. Harlow, E. M. McCarron, W. E. Farneth, J. D. Axe, H. Chou, and Q. Huang, Phys. Rev. B 44, 7749 (1991); J. D. Axe, A. H. Moudden, D. Hohlwein, D. E. Cox, K. M. Mohanty, A. R. Moodenbaugh, and Youwen Xu, Phys. Rev. Lett. 62, 2751 (1989); B. Buchner, M. Breuer, A. Freimuth, and A. P. Kampf, J. Low Temp. Phys. 95, 285 (1994).
57. M. K. Crawford, R. L. Harlow, E. M. McCarron, W. E. Farneth, J. D. Axe, H. Chou, and Q. Huang, Phys. Rev. B 44, 7749 (1991); J. D. Axe, A. H. Moudden, D. Hohlwein, D. E. Cox, K. M. Mohanty, A. R. Moodenbaugh, and Youwen Xu, Phys. Rev. Lett. 62, 2751 (1989); B. Buchner, M. Breuer, A. Freimuth, and A. P. Kampf, J. Low Temp. Phys. 95, 285 (1994).
58. M. K. Crawford, R. L. Harlow, E. M. McCarron, W. E. Farneth, J. D. Axe, H. Chou, and Q. Huang, Phys. Rev. B 44, 7749 (1991); J. D. Axe, A. H. Moudden, D. Hohlwein, D. E. Cox, K. M. Mohanty, A. R. Moodenbaugh, and Youwen Xu, Phys. Rev. Lett. 62, 2751 (1989); B. Buchner, M. Breuer, A. Freimuth, and A. P. Kampf, J. Low Temp. Phys. 95, 285 (1994).