集体模之间的非线性相互作用在远离平衡态的强关联电子系统中起着决定性的作用。理解和利用这些相互作用对于量子多体态的光控至关重要。强模式耦合的最令人惊讶的例子之一是双层YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$超导体中顶端氧声子和约瑟夫森等离子体之间的相互作用。Hu et al（2014）的实验。和Kaiser等人（2014）表明，低于Tc时，声子的光激发导致约瑟夫森等离子体边缘的增强和频率偏移，而高于Tc时，即使在平衡反射率光谱中没有可辨别的特征时，光激发声子也会诱导等离子体边缘。Van Hoegen等人（2019）最近的实验也观察到了约瑟夫森等离子体激元从低于Tc和赝能隙相的光激发声子中的参数产生。本文提出了一个由氧运动与面内超流刚度耦合引起的声子-等离激元三波相互作用的理论模型。基于该模型的等离子体激元的参数不稳定性的分析给出了最不稳定的等离子体激元的频率，与实验观察一致。我们还讨论了如何强的约瑟夫森等离子体激元的参数激发可以解释泵浦引起的变化的太赫兹反射率的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$在超导状态，包括频率的变化和约瑟夫森等离子体激元的边缘锐化，以及外观的一个新的峰值约2 THz。这个模型的一个有趣的特点是，过阻尼约瑟夫森等离子体激元不给任何可辨别的功能，在平衡的反射率，但可以开发等离子体激元的边缘时，参数激发。我们认为，这一机制解释了光诱导等离子体边缘的赝隙相的YBa $_2$铜$_3$ O $_{6+x}$。
英文摘要：
Non-linear interactions between collective modes play a definitive role in far out of equilibrium dynamics of strongly correlated electron systems. Understanding and utilizing these interactions is crucial to photo-control of quantum many-body states. One of the most surprising examples of strong mode coupling is the interaction between apical oxygen phonons and Josephson plasmons in bilayer YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$ superconductors. Experiments by Hu et al (2014). and Kaiser et al. (2014) showed that below Tc, photo-excitation of phonons leads to enhancement and frequency shifts of Josephson plasmon edges, while aboveTc, photo-excited phonons induce plasmon edges even when there are no discernible features in the equilibrium reflectivity spectrum. Recent experiments by Van Hoegen et al. (2019) also observed parametric generation of Josephson plasmons from photo-excited phonons both below Tc and in the pseudogap phase. In this paper we present a theoretical model of phonon-plasmon three wave interaction arising from coupling between the oxygen motion and the in-plane superfluid stiffness. Analysis of the parametric instability of plasmons based on this model gives frequencies of the most unstable plasmons that are in agreement with experimental observations. We also discuss how strong parametric excitation of Josephson plasmons can explain pump induced changes in the TeraHertz reflectivity of YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$ in the superconducting state, including frequency shifts and sharpening of Josephson plasmon edges, as well as appearance of a new peak around 2THz. An interesting feature of this model is that overdamped Josephson plasmons do not give any discernible features in reflectivity in equilibrium, but can develop plasmon edges when parametrically excited. We suggest that this mechanism explains photo-induced plasmon edges in the pseudogap phase of YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$.
Magnetic-force-microscope study of interlayer "kinks" in individual vortices in underdoped cuprate YBa$_2$Cu$_3$O$_{6+x}$ superconductor
我们使用磁力显微镜的图像和操纵个别涡线线程单晶YBa $_2$铜$_3$ O $_{6.4}$，层状超导体。我们发现，当我们拉动一个固定涡的顶部时，它可能不会平滑地倾斜。有时，我们观察到一个漩涡分裂成离散的片段，可以描述为短叠的煎饼漩涡，类似于Benkraouda和Clem提出的“扭结”结构。定量分析给出了钉扎力和堆叠之间的耦合的估计。我们的测量突出了分层超导体中煎饼涡旋堆叠的离散性。
Dynamical decoherence of the light induced interlayer coupling in YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{6+δ}$
YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{6+δ}$中顶端氧振动的光激发已被证明可以增强其c轴超导相的刚性，正如平衡双层间约瑟夫森等离子体共振的瞬态蓝移所证明的那样。令人惊讶的是，瞬态c轴等离子体模式也可以诱导以上T $_{c}$由相同的顶端氧激发，这表明光激活的超流体隧道在整个赝隙相的YBa $_{2}$铜$_{3}$ O $_{6+δ}$。然而，尽管上述T $_{c}$瞬态等离子体模式和平衡约瑟夫森等离子体激元之间的相似性，涉及高迁移率准粒子输运的替代解释应被考虑。在这里，我们报告了一个广泛的研究的光诱导等离子体激元的松弛到平衡非相干相。这些新的实验允许对这种模式的性质进行批判性评估。我们确定，瞬态等离子体松弛通过其相干长度的崩溃，而不是其载体（或超流体）密度。这些意见是不容易调和与准粒子层间输运，而是支持瞬态超流隧穿的光致层间耦合的YBa $_{2}$铜$_{3}$ O $_{6+δ}$的起源。
Superconducting and normal-state interlayer-exchange-coupling in La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO${3}$-YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7}-La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$ MnO${3}$ epitaxial trilayers
Selective interlayer ferromagnetic coupling between the Cu spins in YBa$_2$ Cu$_3$ O$_{7-x}$ grown on top of La$_{0.7}$ Ca$_{0.3}$ MnO$_3$
铁磁/d波超导异质结构的研究主要集中在界面处或界面附近的影响，而忽略了体性质对异质结构的响应。本文利用共振软X射线散射谱研究了在铁磁La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$（LCMO）锰氧化物层上生长的YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-x}$（YBCO）超导体中，面内Cu自旋之间的c轴铁磁耦合.这种耦合存在于YBCO的正常态和超导态，对界面终止敏感，仅在MnO_2界面终止的双层膜中观察到，而在La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$界面终止的双层膜中观察不到。这种不同的行为，我们认为，是由于不同的能量的CuO链和CuO $_2$平面在La $_{0.7}$钙$_{0.3}$和MnO $_2$终止界面，从而影响不同的自旋极化电子从锰氧化物到铜酸盐的转移。我们的研究结果表明，超导/铁磁双层膜与适当的界面工程可以很好的候选人搜索理论的Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）状态在铜酸盐和研究竞争的量子级在高度相关的电子系统。
Parametrically amplified Josephson plasma waves in YBa_2Cu_3O_(6+x): evidence for local superconducting fluctuations up to the pseudogap temperature $T^*$
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；MIT（麻省理工学院）
研究通过强太赫兹脉冲作用于欠掺杂YBa₂Cu₃O₆₊x并在Tc和伪间隙尺度T*之间温度下，发现类似超导态的反射率边缘和探针脉冲的二次谐波产生，提出通过参数放大低约瑟夫森等离子体模式解释，但本文提出另一种解释，假设在Tc < T < T*时存在局部配对幅度和相位，从而解释反射率数据。
Transiently enhanced interlayer tunneling in optically driven high $T_c$ superconductors
最近的泵浦-探测实验报道了由调谐到特定晶格振动的中红外光泵浦脉冲引起的欠掺杂YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+δ}$（YBCO）沿$c$轴的超导输运的增强。为了理解这种瞬态非平衡态，我们发展了一种约瑟夫森结堆的泵浦-探测形式，并考虑了超短光脉冲调制下的隧穿强度。我们表明，瞬态增强的约瑟夫森耦合可以获得脉冲激发，这可以是甚至大于在一个连续驱动的稳态。特别有趣的是，当材料以高于等离子体频率的频率参数驱动时，效果最大，这与实验发现的一致。对于双层约瑟夫森结，类似的增强实验预测低于临界温度$T_c$。该模型再现了在$T_c$下测量的增强的基本特征。为了重现上述$T_c$的实验结果，我们将在其他地方探索该模型的扩展，例如面内波动和振幅波动。
Optically induced coherent transport far above Tc in underdoped YBa2Cu3O6+x
本文报道了YBa_2Cu_2O_（6 +x）的光致瞬态，在该瞬态中，垂直于Cu-O平面的输运变得高度相干。这种效应是通过用中红外光脉冲激发来实现的，该中红外光脉冲被调谐到顶端氧振动的共振频率，从而调制晶格和电子性质。在超导转变温度Tc以下，超导层间耦合的平衡特征增强。最引人注目的是，光激发诱导一个新的反射率边缘在更高的频率比平衡约瑟夫森等离子体共振，伴随着增强的低频虚电导率。在Tc以上，非相干平衡电导率变得高度相干，出现反射率边缘和正虚电导率，其随频率降低而增加。在YBa_2Cu_2O_6.45和YBa_2Cu_2O_6.5中观察到这些特征直到室温。高于Tc的数据可以通过假设光仅在固体的一小部分上重新建立瞬态超导状态来拟合，寿命为几皮秒。非超导输运也可以解释这些观测结果，尽管我们必须假设在100 K时瞬态载流子迁移率接近10^4 cm ^2/（V.sec），且载流子密度与低于Tc的超流体密度相似。我们的研究结果表明，高度非常规的非平衡物理和复杂固体的光学控制开辟了新的前景。
Two-fluid dynamics in driven YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.48}$
$_2$ O $_{6+x}$中某些声子模的相干光激发已被证明在高于$T_c$的温度下诱导类超导层间相干。最近的工作已经将这些现象与约瑟夫森等离子体极化激元的参数激发和放大相关联，约瑟夫森等离子体极化激元在$T_c$以上过阻尼，但通过声子驱动而变得相干。然而，未凝聚准粒子的耗散响应，它不以相同的方式耦合到声子驱动，还没有得到解决。在这里，我们调查的超流密度，$ωσ_2(ω)$，和准粒子的耗散响应，$σ_1(ω)$，通过系统地调整中红外脉冲的持续时间和能量，同时保持峰值字段固定的增强。我们发现，光致超流密度饱和的零温度平衡值的脉冲长于声子退相时间，而耗散分量继续增长，增加脉冲持续时间。我们表明，超流和耗散保持解耦，只要驱动器上，并确定一个最佳的制度的泵脉冲持续时间的超导响应是最大的和耗散最小化。
Signatures of three-dimensional photo-induced superconductivity in YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.48}$
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马普物质结构与动力学研究所）；Physics Department, Politecnico di Milano（米兰理工大学物理系）；Max Planck Institute for Solid State Research（马普固态研究所）；Department of Physics, Clarendon Laboratory, University of Oxford（牛津大学克拉伦登实验室物理系）
Josephson transport in YBa${}_{2}$Cu${}_{3}$O${}_{7}$ weak links created by focused-helium-ion-beam irradiation: Analysis based on diffusive-SNS-junction model
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology（日本产业技术综合研究所）
