Phase-resolved Higgs response in superconducting cuprates - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Nature Communications Année : 2020

Phase-resolved Higgs response in superconducting cuprates

Hao Chu
  • Fonction : Auteur
Min-Jae Kim
  • Fonction : Auteur
Kota Katsumi
Sergey Kovalev
  • Fonction : Auteur
Robert David Dawson
  • Fonction : Auteur
Lukas Schwarz
Naotaka Yoshikawa
Gideok Kim
  • Fonction : Auteur
Daniel Putzky
  • Fonction : Auteur
Zhi Zhong Li
  • Fonction : Auteur
Hélène Raffy
  • Fonction : Auteur
Semyon Germanskiy
Jan-Christoph Deinert
Nilesh Awari
Igor Ilyakov
  • Fonction : Auteur
Bertram Green
  • Fonction : Auteur
Min Chen
  • Fonction : Auteur
Mohammed Bawatna
  • Fonction : Auteur
Georg Cristiani
  • Fonction : Auteur
Gennady Logvenov
  • Fonction : Auteur
Alexander V. Boris
  • Fonction : Auteur
Bernhard Keimer
Andreas P. Schnyder
  • Fonction : Auteur
Dirk Manske
  • Fonction : Auteur
Michael Gensch
Zhe Wang
Ryo Shimano
  • Fonction : Auteur
Stefan Kaiser

Résumé

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 T c . These findings indicate coupling of the Higgs mode to other collective modes and potentially a nonzero pairing amplitude above T c .

Dates et versions

hal-03774712 , version 1 (12-09-2022)

Identifiants

Citer

Hao Chu, Min-Jae Kim, Kota Katsumi, Sergey Kovalev, Robert David Dawson, et al.. Phase-resolved Higgs response in superconducting cuprates. Nature Communications, 2020, 11 (1), pp.1793. ⟨10.1038/s41467-020-15613-1⟩. ⟨hal-03774712⟩
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