論文の概要: Ultra-strong photon-to-magnon coupling in multilayered heterostructures
involving superconducting coherence via ferromagnetic layers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.13553v1
- Date: Mon, 26 Oct 2020 13:06:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-27 11:30:18.185265
- Title: Ultra-strong photon-to-magnon coupling in multilayered heterostructures
involving superconducting coherence via ferromagnetic layers
- Title（参考訳）: 強磁性層を介した超伝導コヒーレンスを含む多層ヘテロ構造の超強光子対マグノンカップリング
- Authors: I.A. Golovchanskiy, N.N. Abramov, V.S. Stolyarov, M. Weides, V.V.
Ryazanov, A.A. Golubov, A.V. Ustinov, M.Yu. Kupriyanov
- Abstract要約: 本稿では,前例のない強い結合パラメータを持つオンチップハイブリッドマグノンシステムを実現するための柔軟なアプローチを提案する。
本発明の強化結合強度は、ラジカル還元光子モード体積により提供される。
この発見は、量子技術のためのマイクロ波超伝導スピントロニクスの新しい機会を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The critical step for future quantum industry demands realization of
efficient information exchange between different-platform hybrid systems,
including photonic and magnonic systems, that can harvest advantages of
distinct platforms. The major restraining factor for the progress in certain
hybrid systems is the fundamentally weak coupling parameter between the
elemental particles. This restriction impedes the entire field of hybrid
magnonics by making realization of scalable on-chip hybrid magnonic systems
unattainable. In this work, we propose a general flexible approach for
realization of on-chip hybrid magnonic systems with unprecedentedly strong
coupling parameters. The approach is based on multilayered micro-structures
containing superconducting, insulating and ferromagnetic layers with modified
both photon phase velocities and magnon eigen-frequencies. Phenomenologically,
the enhanced coupling strength is provided by the radically reduced photon mode
volume. The microscopic mechanism of the phonon-to-magnon coupling in studied
systems evidences formation of the long-range superconducting coherence via
thick strong ferromagnetic layers. This coherence is manifested by coherent
superconducting screening of microwave fields by the
superconductor/ferromagnet/superconductor three-layers in presence of
magnetization precession. This discovery offers new opportunities in microwave
superconducting spintronics for quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: 将来の量子産業にとって重要なステップは、フォトニックシステムやマグノニックシステムなど、異なるプラットフォーム間の効率的な情報交換を実現することである。
あるハイブリッド系における進展の主な抑制因子は、元素粒子間の根本的な弱結合パラメータである。
この制限は、スケーラブルなオンチップハイブリッドマグノニクスシステムの実現を不可能にすることで、ハイブリッドマグノニクスの分野全体を妨げている。
本研究では,前例のない強い結合パラメータを持つオンチップハイブリッドマグノンシステムを実現するための,汎用的なフレキシブルアプローチを提案する。
この手法は、超伝導、絶縁層、強磁性層を含む多層構造をベースとし、光子相速度とマグノン固有周波数の両方を修正した。
現象学的には、ラジカル還元光子モード体積により高結合強度が提供される。
研究系におけるフォノン-マグノンカップリングの微視的機構は、厚い強強強強磁性層による長距離超伝導コヒーレンスの形成を証明している。
このコヒーレンスは、超伝導体/強磁性体/超伝導体3層によるマイクロ波のコヒーレント超伝導スクリーニングにより、磁化前駆体の存在下で現れる。
この発見は、量子技術のためのマイクロ波超伝導スピントロニクスの新しい機会を提供する。
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