Cilento, Federico, Manzoni, Giulia, Sterzi, Andrea, Peli, Simone, Ronchi, Andrea ORCID: 0000-0001-8960-4561, Crepaldi, Alberto ORCID: 0000-0001-9971-1731, Boschini, Fabio, Cacho, Cephise ORCID: 0000-0002-0058-5817, Chapman, Richard, Springate, Emma ORCID: 0000-0002-9121-3698, Eisaki, Hiroshi ORCID: 0000-0002-8299-6416, Greven, Martin, Berciu, Mona, Kemper, Alexander F., Damascelli, Andrea, Capone, Massimo ORCID: 0000-0002-9811-5089, Giannetti, Claudio ORCID: 0000-0003-2664-9492 and Parmigiani, Fulvio (2018). Dynamics of correlation-frozen antinodal quasiparticles in superconducting cuprates. Sci. Adv., 4 (2). WASHINGTON: AMER ASSOC ADVANCEMENT SCIENCE. ISSN 2375-2548
Full text not available from this repository.Abstract
Many puzzling properties of high-critical temperature (T-c) superconducting (HTSC) copper oxides have deep roots in the nature of the antinodal quasiparticles, the elementary excitations with wave vector parallel to the Cu-O bonds. These electronic states are most affected by the onset of antiferromagnetic correlations and charge instabilities, and they host the maximum of the anisotropic superconducting gap and pseudogap. We use time-resolved extreme-ultraviolet photoemission with proper photon energy (18 eV) and time resolution (50 fs) to disclose the ultrafast dynamics of the antinodal states in a prototypical HTSC cuprate. After photoinducing a nonthermal charge redistribution within the Cu and O orbitals, we reveal a dramatic momentum-space differentiation of the transient electron dynamics. Whereas the nodal quasiparticle distribution is heated up as in a conventional metal, new quasiparticle states transiently emerge at the antinodes, similarly to what is expected for a photoexcited Mott insulator, where the frozen charges can be released by an impulsive excitation. This transient antinodal metallicity is mapped into the dynamics of the O-2p bands, thus directly demonstrating the intertwining between the low- and high-energy scales that is typical of correlated materials. Our results suggest that the correlation-driven freezing of the electrons moving along the Cu-O bonds, analogous to the Mott localization mechanism, constitutes the starting point for any model of high-T-c superconductivity and other exotic phases of HTSC cuprates.
Item Type: | Journal Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Creators: |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
URN: | urn:nbn:de:hbz:38-197300 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1126/sciadv.aar1998 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Sci. Adv. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Number: | 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Date: | 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | AMER ASSOC ADVANCEMENT SCIENCE | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Place of Publication: | WASHINGTON | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2375-2548 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Language: | English | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Faculty: | Unspecified | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Divisions: | Unspecified | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Subjects: | no entry | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Uncontrolled Keywords: |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
URI: | http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/19730 |
Downloads
Downloads per month over past year
Altmetric
Export
Actions (login required)
View Item |