基于磁弹性位移的光学磁子探测
量子物理
2022-03-14 v2 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
我们展示了如何测量铁磁体或亚铁磁体（如钇铁石榴石）的静磁模式中的稳态磁子布居。我们采用光力学方法并利用铁磁体的磁弹性。磁致伸缩力将磁子与铁磁体的形变位移色散耦合，该位移正比于磁子布居。通过进一步将机械位移耦合到由弱激光共振驱动的 optical cavity（光学腔），磁致伸缩诱导的位移可通过测量光场的相位正交分量来感知。对于不太大的布居，相位对磁子布居表现出优良的线性依赖，因此可用作测量磁子布居的“磁子计”。我们进一步研究了热噪声的影响，发现即使在室温下也具有高信噪比。在低温下，磁子激发数的分辨率本质上受相位真空涨落的限制，而使用压缩光可显著改善该分辨率。
引用
@article{arxiv.2111.08376,
title = {Optical sensing of magnons via the magnetoelastic displacement},
author = {Zhi-Yuan Fan and Rui-Chang Shen and Yi-Pu Wang and Jie Li and J. Q. You},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.08376},
year = {2022}
}