YIG 薄膜分裂环谐振系统中的强光子 - 磁振子耦合研究
材料科学
2015-06-22 v1
摘要
利用带状线微波矢量网络分析仪铁磁共振和脉冲感应微波磁测量光谱技术，我们研究了在加载单晶外延钇铁石榴石 (YIG) 薄膜的光刻成型分裂环谐振器 (SRR) 平面几何结构中，磁振子与微波光子的强耦合机制。在外加磁场分辨测量中，观察到了 SRR 光子模式与 YIG 薄膜磁振子模式的强反交叉现象。从实验数据中提取的耦合强度在 3 GHz 时达到 9%。理论上，我们提出了一个加载磁性薄膜的 SRR 等效电路模型。该模型源自我们对 SRR 微波场结构以及由 SRR 中微波电流驱动的 YIG 薄膜磁化动力学的数值模拟结果。等效电路模型与实验吻合良好，为模式反交叉过程提供了简单的物理解释。我们的发现对于未来在微波量子光子器件以及利用磁振子与微波光子强耦合的磁可调超材料中的应用具有重要意义。
引用
@article{arxiv.1409.5499,
title = {Study of strong photon-magnon coupling in a YIG-film split-ring resonant system},
author = {B. Bhoi and T. Cliff and I. S. Maksymov and M. Kostylev and R. Aiyar and N. Venkataramani and S. Prasad and R. L. Stamps},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.5499},
year = {2015}
}