In conventional superconductors, the electron-phonon coupling plays a dominant role in pairing the electrons and generating superconductivity. In high temperature cuprate superconductors, the existence of the electron coupling with phonons and other boson modes and its role in producing high temperature superconductivity remain unclear. The evidence of the electron-boson coupling mainly comes from the angle-resolved photoemission (ARPES) observations of the ~70meV nodal dispersion kink and the ~40meV antinodal kink. However, the reported results are sporadic and the nature of the involved bosons are still under debate. Here we report new findings of ubiquitous two coexisting electron-mode couplings in cuprate superconductors. By taking ultra-high resolution laser-based ARPES measurements, combined with the improved second derivative analysis method, we discovered that the electrons are coupled simultaneously with two sharp phonon modes with energies of ~70meV and ~40meV in different superconductors with different doping levels, over the entire momentum space and at different temperatures above and below the superconducting transition temperature. The observed electron-phonon couplings are unusual because the associated energy scales do not exhibit an obvious change across the superconducting transition. We further find that the well-known "peak-dip-hump" structure, which has long been considered as a hallmark of superconductivity, is also omnipresent and consists of finer structures that originates from electron coupling with two sharp phonon modes. These comprehensive results provide a unified picture to reconcile all the reported observations and pinpoint the origin of the electron-mode couplings in cuprate superconductors. They provide key information to understand the role of the electron-phonon coupling in generating high temperature superconductivity.
Evidence for antiferromagnetism coexisting with charge order in the trilayer cuprate HgBa$_2$Ca$_2$Cu$_3$O$_{8+ δ}$
多层铜酸盐不仅具有最高的超导温度转变，而且还提供了一个独特的平台，研究无序的CuO $_2$平面和竞争秩序之间的相互作用与超导性。本文研究了欠掺杂三层铜氧化物HgBa $_2$ Ca $_2$ Cu $_3$ O $_{8+ δ}$，并报道了在高达88 T的磁场中的首次量子振荡和霍尔效应测量.对量子振荡的复杂谱的仔细分析强烈支持内平面中的反铁磁序和外平面中的电荷序共存。有序的反铁磁金属状态的存在下，延伸到超导相深处是一个关键的成分，支持磁介导的配对相互作用的铜酸盐。
Atomic-scale Electronic Structure of the Cuprate Pair Density Wave State Coexisting with Superconductivity
空穴掺杂的铜氧化物的定义特征是$d$波高温超导性。然而，目前理论上的兴趣集中在对密度波态（PDW）是否能与铜氧化物超导性共存（D。F. Agterberg等人，Annual Review of凝聚态物理11，231（2020））。在这里，我们使用铜氧化物的强耦合平均场论，模拟原子尺度的电子结构的八个单位晶胞周期，$d$对称形状因子，对密度波（PDW）状态共存的$d$波超导（DSC）。从这个PDW+DSC模型，Bogoliubov准粒子态N（r，E）的原子分辨密度预测在终端Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_8$的BiO表面，并与高精度电子可视化实验使用光谱成像STM。PDW+DSC模型的预测包括N（r，E）的晶胞内结构和周期调制，相干峰能量$Δ_p$（r）的调制，以及散射波矢空间（q空间）中Bogoliubov准粒子干涉的特性。所有这些预测和相应的实验之间的一致性表明，轻空穴掺杂的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_8$确实包含PDW+DSC状态。此外，在模型中的PDW+DSC状态变得不稳定的纯DSC状态在临界空穴密度p*，与经验等效的现象发生在实验中。所有这些结果都符合这样一个图景：铜氧化物平移对称破缺态是一个PDW，观察到的电荷调制是它的结果，波腹赝能隙是PDW态的赝能隙，并且由于PDW的消失，在p* ~ 19%处出现了铜氧化物临…
Effect of the pseudogap on T$_c$ in the cuprates and implications for its origin
铜氧化物的最有趣的方面之一是一个大的赝能隙与高的超导转变温度共存。在这里，我们研究配对中的铜酸盐从电子-电子相互作用，通过构建对顶点使用的光谱函数来自角度分辨的光电发射数据为近最佳掺杂的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$样品，具有明显的赝隙。假设赝能隙是{ \it not}，我们发现超导不稳定性被强烈抑制，与实际观察到的形成鲜明对比。使用的光谱函数的解析近似，我们可以跟踪这种抑制BCS对数奇异性的破坏的赝能隙和寿命加宽的组合。我们的研究结果强烈支持这些理论的pseudogap是由于配对的铜酸盐。
Electronic Liquid Crystal Physics of Underdoped Cuprates
最近对对称性破缺的观察，部分地揭开了赝能隙相的神秘面纱。在这里，我们审查的证据，长程内的单位细胞（IUC）的顺序和它的意想不到的强耦合的相位的波动条纹的赝能隙状态的欠掺杂的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$。特别是，我们专注于分析技术，揭示了这一证据，在扫描隧道光谱数据中，提取的IUC的顺序序参量的定义，和IUC的顺序和先前报道的共存的波动条纹之间的耦合的唯象理论。我们还提出了一个微观机制的IUC的有序驱动的现场和近邻排斥。最后，我们讨论这些结果的背景下，开放的问题。
Quasiparticle relaxation dynamics in cuprates and lifetimes of low-energy states: Femtosecond data from underdoped to overdoped YBCO and mercury compounds
Superconductivity distorted by the coexisting pseudogap in the antinodal region of Bi$_{1.5}$Pb$_{0.55}$Sr$_{1.6}$La$_{0.4}$CuO$_{6+δ}$: A photon-energy-dependent angle-resolved photoemission study
超导电性和赝能隙之间的相互作用是铜氧化物物理的一个重要方面。然而，赝能隙的性质仍然存在争议，部分原因是不同的实验提出了不同的能隙函数。本文采用光子能量依赖角分辨光电子能谱（ARPES）研究了Bi $_{1.5}$ Pb $_{0.55}$ Sr $_{1.6}$ La $_{0.4}$ CuO $_{6+δ}$ .我们发现，在低光子能量的反节ARPES谱是由背景信号，这可能会导致一个错误的评估的光谱间隙的大小占主导地位。一旦背景是适当的占，独立的光子能量，在不同的能量下，主要归因于赝能隙和超导性，以及偏离一个简单的d-波形式的整体光谱间隙的波腹光谱鲁棒地显示两个共存的功能。这些结果支持了赝能隙和超导性之间的竞争导致能隙畸变的观点。
Incommensurate phonon anomaly and the nature of charge density waves in cuprates
虽然电荷密度波（CDW）的不稳定性是普遍存在的超导铜酸盐，不同的有序波矢量在不同的铜酸盐家庭阻碍了统一的描述CDW的形成机制。本文研究了正则CDW有序铜氧化物La $_{1.875}$ Ba $_{0.125}$ CuO $_{4}$中低能声子的温度依赖性。我们发现与CDW关联相关的声子软化波矢在高温前体相中变得依赖于温度，并且从0.238倒易空间单位（r.l.u.）低于有序化转变温度达0.3~r.l.u.在300~K.这种高温行为表明，“214”型铜酸盐可以在与先前报道的非“214”型铜酸盐（如YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{6+δ}$）中的CDW相关性相似的波矢处主持CDW相关性。这表明，铜酸盐CDW可能产生于相同的潜在的不稳定性，尽管它们显然不同的低温有序波矢量。
Low temperature thermal conductivity in a d-wave superconductor with coexisting charge order: Effect of self-consistent disorder and vertex corrections
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area（粤港澳大湾区量子科学中心）；Tsinghua University（清华大学）
Nematic Fluctuations in the Cuprate Superconductor Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$
在它们的相图中建立量子临界点的存在和性质是高温超导铜氧化物的核心谜团。它可以解释它们的赝能隙和奇怪的金属相，以及最终它们的高超导温度。然而，尽管在几种非常规超导体中存在与量子临界点相关的无处不在的临界涨落的确凿证据，但在铜氧化物中，它们至今仍未被发现。在这里，我们使用铜酸盐Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$中的电子拉曼散射，报告观察到增强的电子拉曼涨落附近的赝能隙相的端点。虽然我们的数据暗示可能存在一个初始的量子临界点，掺杂的依赖性的量子波动偏离一个典型的量子临界情况显着。观察到的不稳定性，而似乎是绑定到一个范霍夫奇点的存在下的能带结构。
Ultrafast Two-Dimensional Spectroscopy Uncovers Ubiquitous Electron-Paramagnon Coupling in Cuprate Superconductors
Università Cattolica del Sacro Cuore（天主教神圣之心大学）；ILAMP (Interdisciplinary Laboratories for Advanced Materials Physics), Università Cattolica del Sacro Cuore（天主教神圣之心大学先进材料物理跨学科实验室）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；CNR-INO (National Institute of Optics)（意大利国家研究委员会光学研究所）；University of Brescia（布雷西亚大学）；“Sapienza” University of Rome（罗马第一大学）；Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）
