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探测微波频率下的时反演对称性破缺

超导电性 2025-08-18 v1

摘要

受近红外中使用零环面积 Sagnac 干涉仪实验的启发,我们探讨了在微波频率下探测时反演对称性破缺(TRSB)的电磁信号。以半经典导体处于磁场中的情况为原型。TRSB 通常伴随电磁响应张量(介电常数、导电率、表面阻抗)中的反对称项,这为水平偏振电磁波在材料表面反射的左右圆偏振波施加非惠尼托相位移。我们表明,TRSB 以圆偏振波所感知的表面电抗之差为特征,可通过二重谐振器模式(如圆柱腔体的 TE111_{111} 模)进行检测。除了 TRSB 引起的频率分裂外,我们还表明,当由圆偏振微波照射时,此类谐振器的前向与逆向传输响应会破坏惠尼托效应,从而提供一种关键特征,区别于线性偏振等非 TRSB 效应。当样品大于微波腔体的斑面积(即大于微波腔体直径)时,我们表明 TRSB 谐振器对极限 Kerr 角的灵敏度,相当于零环面积 Sagnac 的灵敏度,应为非约翰逊超导体如 UPt3_3 和 Sr2_2RuO4_4 提供补充洞察——这些材料已被观察到自发破坏时反演对称性。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.08898,
  title  = {Probing time-reversal symmetry breaking at microwave frequencies},
  author = {T. Chouinard and D. M. Broun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.08898},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 6 figures