YIG球中磁子与共振光子的超高协同性相互作用
量子物理
2016-05-04 v5 材料科学
摘要
在毫开尔文温度下，装载于圆柱腔中直径 5mm 的 YIG 球在 10-30GHz 频率范围内的共振光子模式被表征为施加直流磁场的函数。光子模式主要局限在球内，并且与先前实验相比表现出大的模式填充因子，从而允许与磁子自旋波共振发生超强耦合。观测到的光子与磁子之间最大耦合为对于 15.5 GHz 模式有 GHz，对应于协同性 。在 0 至 0.1 特斯拉之间，观察到光子模式频率发生了超出简单多振荡器模型的复杂修正。在 0.4 至 1 特斯拉之间，观察到简并共振光子模式以不同耦合强度与磁子自旋波共振相互作用，表明由于 YIG 的旋磁渗透率导致了时间反演对称性破缺。通过将 7 特斯拉下测得的模式频率与有限元建模比较，确定了 YIG 晶体在约 mK 下的裸介电常数为 。
引用
@article{arxiv.1512.07773,
title = {Ultra-High Cooperativity Interactions between Magnons and Resonant Photons in a YIG sphere},
author = {Jeremy Bourhill and Nikita Kostylev and Maxim Goryachev and Daniel Creedon and Michael Tobar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.07773},
year = {2016}
}