A notable role in understanding of the microscopic electronic properties of high-temperature superconductors (HTSC) belongs to angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES). This technique supplies a direct window into the reciprocal space of solids: the momentum-energy space where quasiparticles (electrons dressed in clouds of interactions) dwell. Any interaction in the electronic system, e.g., superconducting pairing, leads to modification of the quasiparticle spectrum—to redistribution of the spectral weight over the momentum-energy space probed by ARPES. Continued development of the technique had the effect that the picture seen through the ARPES window became clearer and sharper until the complexity of the electronic band structure of the cuprates had been resolved. Now, in the doping range optimal for superconductivity, the cuprates much resemble a normal metal with well-predicted electronic structure, though with rather strong electron-electron interaction. This principal disentanglement of the complex physics from complex structure reduced the mystery of HTSC to the tangible problem of the interaction responsible for quasiparticle formation. Here we present a short overview of recent ARPES results, which, we believe, suggest a way to resolve the HTSC puzzle.

1.
T.
Timusk
and
B.
Statt
,
Rep. Prog. Phys.
62
,
61
(
1999
).
2.
Y.
Ando
,
S.
Komiya
,
K.
Segawa
,
S.
Ono
, and
Y.
Kurita
,
Phys. Rev. Lett.
93
,
267001
(
2004
);
[PubMed]
3.
E.
Dagotto
,
Rev. Mod. Phys.
66
,
763
(
1994
).
4.
V. J.
Emery
and
S. A.
Kivelson
,
Phys. Rev. Lett.
74
,
3253
(
1995
).
5.
A.
Kampf
and
J. R.
Schrieffer
,
Phys. Rev. B
41
,
6399
(
1990
).
6.
A.
Kaminski
,
S.
Rosenkranz
,
H. M.
Fretwell
,
Z. Z.
Li
,
H.
Raffy
,
M.
Randeria
,
M. R.
Norman
, and
J. C.
Campuzano
,
Phys. Rev. Lett.
90
,
207003
(
2003
).
7.
S. A.
Kivelson
,
I. P.
Bindloss
,
E.
Fradkin
,
V.
Oganesyan
,
J. M.
Tranquada
,
A.
Kapitulnik
, and
C.
Howald
,
Rev. Mod. Phys.
75
,
1201
(
2003
).
8.
A.
Damascelli
,
Z.
Hussain
, and
Z.-X.
Shen
,
Rev. Mod. Phys.
75
,
473
(
2003
).
9.
J. C.
Campuzano
,
M. R.
Norman
, and
M.
Randeria
, in
Physics of Conventional and Unconventional Superconductors
, Vol.
2
,
K. H.
Bennemann
and
J. B.
Ketterson
(eds.),
Springer-Verlag
,
Berlin
(
2004
).
10.
A. A.
Abrikosov
,
L. P.
Gor’kov
, and
I. E.
Dzyaloshinskii
,
Quantum Field Theoretical Methods in Statistical Physics
,
Pergamon
,
Oxford
(
1965
).
11.
S.
Hufner
,
Photoelectron Spectroscopy
, Vol.
82
of
Solid State Science Series
,
Springer-Verlag
,
Berlin
(
1995
).
12.
S. V.
Borisenko
,
A. A.
Kordyuk
,
T. K.
Kim
,
A.
Koitzsch
,
M.
Knupfer
,
M. S.
Golden
,
J.
Fink
,
M.
Eschrig
,
H.
Berger
, and
R.
Follath
,
Phys. Rev. Lett.
90
,
207001
(
2003
);
[PubMed]
13.
S. V.
Borisenko
,
A. A.
Kordyuk
,
S.
Legner
,
C.
Durr
,
M.
Knupfer
,
M. S.
Golden
,
J.
Fink
,
K. A.
Nenkov
,
D.
Eckert
,
G.
Yang
,
S.
Abell
,
H.
Berger
,
L.
Forro
,
B.
Liang
,
A.
Maljuk
,
C. T.
Lin
, and
B.
Keimer
,
Phys. Rev. B
64
,
094513
(
2001
);
14.
A.
Kaminski
,
S.
Rosenkranz
,
H. M.
Fretwell
,
J.
Mesot
,
M.
Randeria
,
J. C.
Campuzano
,
M. R.
Norman
,
Z. Z.
Li
,
H.
Raffy
,
T.
Sato
,
T.
Takahashi
, and
K.
Kadowaki
,
Phys. Rev. B
69
,
212509
(
2004
).
15.
S. V.
Borisenko
,
T.
Kim
,
A. A.
Kordyuk
,
M.
Knupfer
,
J.
Fink
,
J. E.
Gayone
,
Ph.
Hofmann
,
H.
Berger
,
B.
Liang
,
A.
Maljuk
, and
C. T.
Lin
,
Physica C
417
,
1
(
2004
).
16.
A. A.
Kordyuk
,
S. V.
Borisenko
,
A.
Koitzsch
,
J.
Fink
,
M.
Knupfer
, and
H.
Berger
,
Phys. Rev. B
71
,
214513
(
2005
);
17.
T.
Valla
,
A. V.
Fedorov
,
P. D.
Johnson
,
B. O.
Wells
,
S. L.
Hulbert
,
Q.
Li
,
G. D.
Gu
, and
N.
Koshizuka
,
Science
285
,
2110
(
1999
).
18.
P.
Aebi
,
J.
Osterwalder
,
P.
Schwaller
,
L.
Schlapbach
,
M.
Shimoda
,
T.
Mochiku
, and
K.
Kadowaki
,
Phys. Rev. Lett.
72
,
2757
(
1994
).
19.
A. A.
Kordyuk
,
S. V.
Borisenko
,
M. S.
Golden
,
S.
Legner
,
K. A.
Nenkov
,
M.
Knupfer
,
J.
Fink
,
H.
Berger
,
L.
Forro
, and
R.
Follath
,
Phys. Rev. B
66
,
014502
(
2002
);
20.
A. A.
Kordyuk
,
S. V.
Borisenko
,
M.
Knupfer
, and
J.
Fink
,
Phys. Rev. B
67
,
064504
(
2003
);
21.
A. A.
Kordyuk
,
S. V.
Borisenko
,
A.
Koitzsch
,
J.
Fink
,
M.
Knupfer
,
B.
Buchner
, and
H.
Berger
,
J. Phys. Chem. Solids
(
2005
) to be published;
22.
D. S.
Dessau
,
Z.-X.
Shen
,
D. M.
King
,
D. S.
Marshall
,
L. W.
Lombardo
,
P. H.
Dickinson
,
A. G.
Loeser
,
J.
DiCarlo
,
C.-H.
Park
,
A.
Kapitulnik
, and
W. E.
Spicer
,
Phys. Rev. Lett.
71
,
2781
(
1993
).
23.
S. V.
Borisenko
,
M. S.
Golden
,
S.
Legner
,
T.
Pichler
,
C.
Duerr
,
M.
Knupfer
,
J.
Fink
,
G.
Yang
,
S.
Abell
, and
H.
Berger
,
Phys. Rev. Lett.
84
,
4453
(
2000
);
[PubMed]
24.
O. K.
Andersen
,
A. I.
Liechtenstein
,
O.
Jepsen
, and
F.
Paulsen
,
J. Phys. Chem. Solids
56
,
1573
(
1995
).
25.
A. I.
Liechtenstein
,
O.
Gunnarsson
,
O. K.
Andersen
, and
R. M.
Martin
,
Phys. Rev. B
54
,
12505
(
1996
).
26.
E.
Dagotto
,
A.
Nazarenko
, and
M.
Boninsegni
,
Phys. Rev. Lett.
73
,
728
(
1994
).
27.
H.
Ding
,
A. F.
Bellman
,
J. C.
Campuzano
,
M.
Randeria
,
M. R.
Norman
,
T.
Yokoya
,
T.
Takahashi
,
H.
Katayama-Yoshida
,
T.
Mochiku
,
K.
Kadowaki
,
G.
Jennings
, and
G. P.
Brivio
,
Phys. Rev. Lett.
76
,
1533
(
1996
).
28.
P. W.
Anderson
, The Theory of Superconductivity in the High-Tc Cuprates,
Princeton University Press
,
Princeton
(
1997
).
29.
M. R.
Norman
,
H.
Ding
,
M.
Randeria
,
J. C.
Campuzano
,
T.
Yokoya
,
T.
Takeuchik
,
T.
Takahashi
,
T.
Mochiku
,
K.
Kadowaki
,
P.
Guptasarma
, and
D. G.
Hinks
,
Nature (London)
392
,
157
(
1998
).
30.
S. V.
Borisenko
,
A. A.
Kordyuk
,
A.
Koitzsch
,
M.
Knupfer
,
J.
Fink
,
H.
Berger
, and
C. T.
Lin
,
Nature
431
(
2004
);
31.
A. A.
Kordyuk
,
S. V.
Borisenko
,
A. N.
Yaresko
,
S.-L.
Drechsler
,
H.
Rosner
,
T. K.
Kim
,
A.
Koitzsch
,
K. A.
Nenkov
,
M.
Knupfer
,
J.
Fink
,
R.
Follath
,
H.
Berger
,
B.
Keimer
,
S.
Ono
, and
Yoichi
Ando
,
Phys. Rev. B
70
,
214525
(
2004
);
32.
Y.-D.
Chuang
,
A. D.
Gromko
,
A. V.
Fedorov
,
Y.
Aiura
,
K.
Oka
,
Yoichi
Ando
,
M.
Lindroos
,
R. S.
Markiewicz
,
A.
Bansil
, and
D. S.
Dessau
,
Phys. Rev. B
69
,
094515
(
2004
).
33.
D. S.
Dessau
,
B. O.
Wells
,
Z.-X.
Shen
,
W. E.
Spicer
,
A. J.
Arko
,
R. S.
List
,
D. B.
Mitzi
, and
A.
Kapitulnik
,
Phys. Rev. Lett.
66
,
2160
(
1991
).
34.
A. A.
Kordyuk
,
S. V.
Borisenko
,
T. K.
Kim
,
K. A.
Nenkov
,
M.
Knupfer
,
J.
Fink
,
M. S.
Golden
,
H.
Berger
, and
R.
Follath
,
Phys. Rev. Lett.
89
,
077003
(
2002
);
[PubMed]
35.
M. R.
Norman
,
H.
Ding
,
J. C.
Campuzano
,
T.
Takeuchi
,
M.
Randeria
,
T.
Yokoya
,
T.
Takahashi
,
T.
Mochiku
, and
K.
Kadowaki
,
Phys. Rev. Lett.
79
,
3506
(
1997
).
36.
M.
Eschrig
and
M. R.
Norman
,
Phys. Rev. Lett.
85
,
3261
(
2000
);
[PubMed]
M.
Eschrig
and
M. R.
Norman
,
Phys. Rev. B
67
,
144503
(
2003
).
37.
T. K.
Kim
,
A. A.
Kordyuk
,
S. V.
Borisenko
,
A.
Koitzsch
,
M.
Knupfer
,
H.
Berger
, and
J.
Fink
,
Phys. Rev. Lett.
91
,
167002
(
2003
);
[PubMed]
38.
A. D.
Gromko
,
A. V.
Fedorov
,
Y.-D.
Chuang
,
J. D.
Koralek
,
Y.
Aiura
,
Y.
Yamaguchi
,
K.
Oka
,
Yoichi
Ando
, and
D. S.
Dessau
,
Phys. Rev. B
68
,
174520
(
2003
);
39.
A. A.
Kordyuk
,
S. V.
Borisenko
,
V. B.
Zabolotnyy
,
J.
Geek
,
M.
Knupfer
,
J.
Fink
,
B.
Buechner
,
C. T.
Lin
,
B.
Keimer
,
H.
Berger
,
Seiki
Komiya
, and
Yoichi
Ando
, cond-mat/0510760.
40.
K.
Gofron
,
J. C.
Campuzano
,
A. A.
Abrikosov
,
M.
Lindroos
,
A.
Bansil
,
H.
Ding
,
D.
Koelling
, and
B.
Dabrowski
,
Phys. Rev. Lett.
73
,
3302
(
1994
).
41.
T.
Takeuchi
,
T.
Yokoya
,
S.
Shin
,
K.
Jinno
,
M.
Matsuura
,
T.
Kondo
,
H.
Ikuta
, and
U.
Mizutani
,
J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.
114–116
,
629
(
2001
).
42.
A.
Ino
,
C.
Kim
,
M.
Nakamura
,
T.
Yoshida
,
T.
Mizokawa
,
A.
Fujimori
,
Z.-X.
Shen
,
T.
Kakeshita
,
H.
Eisaki
, and
S.
Uchida
,
Phys. Rev. B
65
,
094504
(
2002
).
43.
T.
Sato
,
T.
Kamiyama
,
T.
Takahashi
,
J.
Mesot
,
A.
Kaminski
,
J. C.
Campuzano
,
H. M.
Fretwell
,
T.
Takeuchi
,
H.
Ding
,
I.
Chong
,
T.
Terashima
, and
M.
Takano
,
Phys. Rev. B
64
,
054502
(
2001
).
44.
A.
Koitzsch
,
S. V.
Borisenko
,
A. A.
Kordyuk
,
T. K.
Kim
,
M.
Knupfer
,
J.
Fink
,
M. S.
Golden
,
W.
Koops
,
H.
Berger
,
B.
Keimer
,
C. T.
Lin
,
S.
Ono
,
Y.
Ando
, and
R.
Follath
,
Phys. Rev. B
69
,
220505
(R) (
2004
);
45.
T.
Eckl
,
W.
Hanke
,
S. V.
Borisenko
,
A. A.
Kordyuk
,
T.
Kim
,
A.
Koitzsch
,
M.
Knupfer
, and
J.
Fink
,
Phys. Rev. B
70
,
094522
(
2004
);
46.
J. C.
Campuzano
,
H.
Ding
,
M. R.
Norman
,
M.
Randeria
,
A. F.
Bellman
,
T.
Yokoya
,
T.
Takahashi
,
H.
Katayama-Yoshida
,
T.
Mochiku
, and
K.
Kadowaki
,
Phys. Rev. B
53
,
14737
(
1996
).
47.
Z.-X.
Shen
and
J. R.
Schrieffer
,
Phys. Rev. Lett.
78
,
1771
(
1997
).
48.
L. D.
Landau
and
E. M.
Lifschitz
,
Statistical Physics
, Part 1,
Pergamon
,
Oxford
(
1980
).
49.
A. A.
Kordyuk
,
S. V.
Borisenko
,
A.
Koitzsch
,
J.
Fink
,
M.
Knupfer
,
B.
Buechner
,
H.
Berger
,
G.
Margaritondo
,
C. T.
Lin
,
B.
Keimer
,
S.
Ono
, and
Yoichi
Ando
,
Phys. Rev. Lett.
92
,
257006
(
2004
);
[PubMed]
50.
P. V.
Bogdanov
,
A.
Lanzara
,
S. A.
Kellar
,
X. J.
Zhou
,
E. D.
Lu
,
W. J.
Zheng
,
G.
Gu
,
J.-I.
Shimoyama
,
K.
Kishio
,
H.
Ikeda
,
R.
Yoshizaki
,
Z.
Hussain
, and
Z. X.
Shen
,
Phys. Rev. Lett.
85
,
2581
(
2000
).
51.
A.
Lanzara
,
P. V.
Bogdanov
,
X. J.
Zhou
,
S. A.
Kellar
,
D. L.
Feng
,
E. D.
Lu
,
T.
Yoshida
,
H.
Eisaki
,
A.
Fujimori
,
K.
Kishio
,
J.-I.
Shimoyama
,
T.
Noda
,
S.
Uchida
,
Z.
Hussain
, and
Z.-X.
Shen
,
Nature (London)
412
,
510
(
2001
).
52.
S. V.
Borisenko
,
A. A.
Kordyuk
,
A.
Koitzsch
,
J.
Fink
,
J.
Geck
,
V.
Zabolotnyy
,
M.
Knupfer
,
B.
Buechner
,
H.
Berger
,
M.
Falub
,
M.
Shi
,
J.
Krempasky
, and
L.
Patthey
,
Phys. Rev. Lett.
96
,
067001
(
2006
);
[PubMed]
53.
D. L.
Feng
,
D. H.
Lu
,
K. M.
Shen
,
C.
Kim
,
H.
Eisaki
,
A.
Damascelli
,
R.
Yoshizaki
,
J.-I.
Shimoyama
,
K.
Kishio
,
G. D.
Gu
,
S.
Oh
,
A.
Andrus
,
J.
O’Donnell
,
J. N.
Eckstein
, and
Z.-X.
Shen
,
Science
289
,
277
(
2000
).
54.
T.
Cuk
,
F.
Baumberger
,
D. H.
Lu
,
N.
Ingle
,
X. J.
Zhou
,
H.
Eisaki
,
N.
Kaneko
,
Z.
Hussain
,
T. P.
Devereaux
,
N.
Nagaosa
, and
Z.-X.
Shen
,
Phys. Rev. Lett.
93
,
117003
(
2004
).
55.
S. V.
Borisenko
,
A. A.
Kordyuk
,
T. K.
Kim
,
S.
Legner
,
K. A.
Nenkov
,
M.
Knupfer
,
M. S.
Golden
,
J.
Fink
,
H.
Berger
, and
R.
Follath
,
Phys. Rev. B
66
,
140509
(R) (
2002
);
56.
B. W.
Hoogenboom
,
C.
Berthod
,
M.
Peter
,
O.
Fischer
, and
A. A.
Kordyuk
,
Phys. Rev. B
67
,
224502
(
2003
);
57.
K.
McElroy
,
R. W.
Simmonds
,
J. E.
Hoffmann
,
D.-H.
Lee
,
J.
Orenstein
,
H.
Eisaki
,
S.
Uchida
, and
J. C.
Davis
,
Nature (London)
422
,
592
(
2003
).
You do not currently have access to this content.