纳米磁体与光子腔强耦合的尺寸依赖性

我们探索了耦合光子腔与纳米磁体的相干动力学作为纳米磁体尺寸的函数。对于足够强的耦合，发现了涉及高度纠缠的光子和自旋态的本征态，这些本征态可以组合成相干态。随着纳米磁体尺寸的增加，其与光子模式的耦合也单调增加，同时参与系统本征态的光子和自旋态数量也增加。对于小纳米磁体，磁体的晶体各向异性强烈局域化了光子和自旋数中的本征态，抑制了相干态的潜力。对于足够大的纳米磁体，宏自旋近似失效，纳米磁体的不同畴可能分别与光子模式耦合。因此，最佳纳米磁体尺寸刚好低于宏自旋近似失效的阈值。