基于磁子极化子的磁性宽频段 VHF 局部场探测器
仪器与探测器
2025-11-03 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
本文报告了一种宽带仪器的优化与实现，能够在非常高频 (VHF) 范围内测量局部且方向交替的磁场，灵敏度可达皮斯特 (pT) 级。我们利用 yttrium iron garnet (YIG) 球体与铜共振腔之间的磁子-光子混合作用，采用共振异频检测方案。由于在磁子与光子之间实现了强耦合，测量几乎是瞬时的。在本工作中报告的测量显示，带宽显著扩大，这通过调节偏置磁场来调节 YIG 氕共振频率并调整磁子-光子耦合强度来实现。演示次低于 pT 灵敏度范围为 150--225 MHz，室温下工作，预计在低温下可达 fT 级。动态范围估计为 100 dB 以上。灵敏度随器件尺寸无关，可实现芯片级微型化。该器件可作为量子电路（如 balun、换能器或信号处理单元）的重要构件。
引用
@article{arxiv.2510.27601,
title = {Magnetic wideband VHF localized field probe using magnon polaritons},
author = {Gabriel Soares and Nicolò Crescini and Giovanni Carugno and Giuseppe Ruoso},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.27601},
year = {2025}
}