微瓦驱动下有源磁振子-极化激元中吸引子跃迁的观测

磁振子-极化激元为在微波域研究室温下的非线性腔量子电动力学提供了平台，但在传统无源系统中，实验观测不同非线性吸引子之间的受控跃迁仍然具有挑战性，因为这通常需要强外部驱动。在此，我们报告了在由自激微波腔耦合到钇铁石榴石（YIG）球体形成的有源磁振子-极化激元中观测到的吸引子跃迁。反馈回路提供内部微波驱动，而克尔频率牵引和 Suhl 介导的磁振子-磁振子散射产生了增强的有效非线性。使用实验校准参数进行的稳定性分析揭示了一个丰富的固定点（FP）图景，具有多个不稳定 FP 相和一个三相点区域。通过在这些相中调节增益，我们首次实验观察到双稳态的爆发性增长，随后在微瓦功率下跃迁到多频极限环、梳状/分形谱以及宽带混沌动力学。在临界点附近，磁场触发的非线性发射态之间的切换产生的光谱偏移高达裸旋磁响应的 162 倍。通过实现低功率吸引子跃迁和吸引子切换放大的光谱响应，有源磁振子-极化激元为非线性微波信号生成、高精度传感和神经形态计算开辟了机会。