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基于悬浮钇铁石榴石纳米梁的光子晶体腔

应用物理 2026-03-18 v2 介观与纳米尺度物理 仪器与探测器 光学 量子物理

摘要

我们报道了通过聚焦离子束铣削实现的悬浮于钇铁石榴石(YIG)中的光子晶体纳米梁腔的制备与光学表征。YIG兼具低光学损耗和亚铁磁性,使其对量子技术极具吸引力,然而先前的工作主要集中于毫米尺度的球体和简单的微结构,阻碍了真正的片上集成。因此,在悬浮几何结构中实现纳米尺度图案化代表了一项重要进展。有限元模拟预测,相同的结构在面内偏置场下支持频率为 Ω/2π1.52GHz\Omega / 2\pi \approx 1.52 \,\text{GHz} 的扑翼式机械模式和频率为 Ω/2π=11.59GHz\Omega / 2\pi = 11.59 \,\text{GHz} 的后向体自旋波模式。尽管我们在本研究中仅测量了光子共振(本征 Q2×103Q \sim 2 \times 10^{3}),该器件为未来在实现更高光学品质因子后探索耦合的光子-声子-磁子动力学奠定了基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.05361,
  title  = {Photonic crystal cavities based on suspended yttrium iron garnet nanobeams},
  author = {Alireza Rashedi and Mehri Ebrahimi and Yunhu Huang and Matt J. Rudd and V. A. S. V. Bittencourt and John P. Davis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.05361},
  year   = {2026}
}