成像磁热声器件中的非线性自旋波
介观与纳米尺度物理
2025-07-16 v1 材料科学
量子物理
摘要
磁热声系统为下一代传感器和计算应用提供了广阔平台，但仍然面临对非线性动力学的理解挑战。本文利用氮空位（NV）中心在金刚石中进行空间映射，实现对FeGaB/LiNbO3磁热声器件中非线性磁子散射过程的亚微米分辨率成像。我们观察到在1425 MHz声驱动下，磁噪声产生呈现高度异构性，跨微米尺度的响应呈现剧烈变化。时域测量揭示了类阈值非线性行为：随着驱动功率增加，NV中心自旋弛豫率增长了两个数量级。这些发现揭示了限制磁热声传感器性能的微观噪声源，同时演示了声学模式工程如何实现对非线性磁子过程的选择性控制。
引用
@article{arxiv.2507.10724,
title = {Imaging Nonlinear Spin Waves in Magnetoacoustic Devices},
author = {N. Beaver and B. Luo and S-W. Chiu and D. A. Bas and P. J. Shah and A. Franson and M. S. Wolf and M. R. Page and M. J. Newburger and L. Caretta and N. X. Sun and P. Stevenson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.10724},
year = {2025}
}