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强耦合区中的太赫兹频率腔磁子-声子-极化激元

光学 2017-07-13 v1 材料科学 量子物理

摘要

我们展示了磁子和声子与限制在光子晶体(PhC)腔中的太赫兹(THz)频率电磁(EM)波之间的强耦合。我们的腔由在铁电性铌酸锂(LiNbO3_3)和正交铁氧体铒(ErFeO3_3)(一种倾斜反铁磁晶体)的混合薄片上切割出的二维空气孔阵列构成。LiNbO3_3中的声子和ErFeO3_3中的磁子分别与被限制EM波的电和磁场分量强耦合。这导致了新的腔磁子-声子-极化激元模式的形成,我们在实验上将其观察为频率谱中的正态模分裂和温度-频率图中的避免交叉。该腔还具有模式体积 V=3.4×103λ30.5(λ/n)3V=3.4\times10^{-3}\lambda^3\simeq0.5(\lambda/n)^3 μ\mum3^3 并且可实现高达1000的品质因数(Q因子)。这些因素有助于推动太赫兹腔自旋电子学和量子电动力学领域的发展。

关键词

引用

@article{arxiv.1707.03503,
  title  = {THz-frequency cavity magnon-phonon-polaritons in the strong coupling regime},
  author = {Prasahnt Sivarajah and Andreas Steinbacher and Blake Dastrup and Keith Nelson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1707.03503},
  year   = {2017}
}

备注

8 pages, 7 figures