连续几何体中磁振子与磁弹性非线性动力学的经典与量子理论

我们提供了一个连续系统中自旋波与声波耦合非线性动力学的理论。结合 Landau-Lifshitz-Gilbert 方程与磁弹性哈密顿量，我们推导出了磁化强度和声波振幅的经典运动方程，其中包含了磁振子非线性——包括三磁振子和四磁振子过程——以及线性和非线性磁弹性相互作用。我们聚焦于维持表面声波的二维磁性薄膜，在此几何构型下，我们的模型成功复现了我们近期在声学驱动下观测到的声子到磁振子的下转换实验现象。我们为方程中的所有速率提供了解析表达式，这使得它们特别适合进行量子化。随后，我们对模型进行量子化，推导出磁振子和声子算符的海森堡-朗之万运动方程，并展示了如何在平均场近似下计算量子期望值。我们的工作为在量子领域实现磁振子的声学控制铺平了道路。