磁力致伸缩变形的三维光学表征——针对磁力机械系统
量子物理
2026-05-26 v1
摘要
磁力机械系统中含 YIG 球体的系统已被证明为研究磁力机械透明、动力学反馈及丰富非线性效应(如磁子-声子交叉 Kerr 效应)的理想平台。准确表征磁力致伸缩变形位移至关重要，可用于例如估算磁子激发数量及动力学反馈强度。本文提出一种基于变形诱导空间高阶模式、后选和平衡同频检测的 3D 高精度光学方法，用于探测 YIG 球体的磁力致伸缩变形。采用可行参数，表明该变形在 x、y、z 三个方向的测量精度可达皮米级。我们进一步通过量子与古典 Fisher 信息揭示了采用更高阶探测光束和平衡同频检测的优势。对 YIG 球体 3D 变形的实时高精度测量可用于确定特定机械模式、表征磁力机械动力学反馈及 3D 冷却机械振动，从而在磁力机械领域找到广泛应用前景。
引用
@article{arxiv.2510.08099,
title = {Three-dimensional optical characterization of magnetostrictive deformation in magnomechanical systems},
author = {Xiaomin Liu and Jing Zhang and Jie Li and Rongguo Yang and Jiangrui Gao and Tiancai Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.08099},
year = {2026}
}