Phase-resolved Higgs response in superconducting cuprates

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Hao Chu - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Universität Stuttgart, University of British Columbia (Autor:in)
  • Min-Jae Kim - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Universität Stuttgart (Autor:in)
  • Kota Katsumi - , The University of Tokyo (Autor:in)
  • Sergey Kovalev - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Autor:in)
  • Robert David Dawson - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (Autor:in)
  • Lukas Schwarz - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (Autor:in)
  • Naotaka Yoshikawa - , The University of Tokyo (Autor:in)
  • Gideok Kim - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (Autor:in)
  • Daniel Putzky - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (Autor:in)
  • Zhi Zhong Li - , Université Paris-Saclay (Autor:in)
  • Hélène Raffy - , Université Paris-Saclay (Autor:in)
  • Semyon Germanskiy - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Autor:in)
  • Jan Christoph Deinert - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Autor:in)
  • Nilesh Awari - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, University of Groningen (Autor:in)
  • Igor Ilyakov - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Autor:in)
  • Bertram Green - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Autor:in)
  • Min Chen - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Technische Universität Berlin (Autor:in)
  • Mohammed Bawatna - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Autor:in)
  • Georg Cristiani - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (Autor:in)
  • Gennady Logvenov - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (Autor:in)
  • Yann Gallais - , Université Paris Cité (Autor:in)
  • Alexander V. Boris - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (Autor:in)
  • Bernhard Keimer - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (Autor:in)
  • Andreas P. Schnyder - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (Autor:in)
  • Dirk Manske - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (Autor:in)
  • Michael Gensch - , Technische Universität Berlin, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) e.V. (Autor:in)
  • Zhe Wang - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Universität zu Köln (Autor:in)
  • Ryo Shimano - , The University of Tokyo (Autor:in)
  • Stefan Kaiser - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Universität Stuttgart (Autor:in)

Abstract

In high-energy physics, the Higgs field couples to gauge bosons and fermions and gives mass to their elementary excitations. Experimentally, such couplings can be inferred from the decay product of the Higgs boson, i.e., the scalar (amplitude) excitation of the Higgs field. In superconductors, Cooper pairs bear a close analogy to the Higgs field. Interaction between the Cooper pairs and other degrees of freedom provides dissipation channels for the amplitude mode, which may reveal important information about the microscopic pairing mechanism. To this end, we investigate the Higgs (amplitude) mode of several cuprate thin films using phase-resolved terahertz third harmonic generation (THG). In addition to the heavily damped Higgs mode itself, we observe a universal jump in the phase of the driven Higgs oscillation as well as a non-vanishing THG above Tc. These findings indicate coupling of the Higgs mode to other collective modes and potentially a nonzero pairing amplitude above Tc.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer1793
FachzeitschriftNature communications
Jahrgang11
Ausgabenummer1
PublikationsstatusVeröffentlicht - 1 Dez. 2020
Peer-Review-StatusJa
Extern publiziertJa

Externe IDs

PubMed 32286291
ORCID /0000-0001-9862-2788/work/142255347