論文の概要: Optomagnonics in dispersive media: magnon-photon coupling enhancement at
the epsilon-near-zero frequency
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.02984v2
- Date: Mon, 15 Nov 2021 17:52:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-12 08:01:42.975303
- Title: Optomagnonics in dispersive media: magnon-photon coupling enhancement at
the epsilon-near-zero frequency
- Title（参考訳）: 分散媒質中のオプトマノニクス:エプシロン近傍の周波数におけるマグノン-光子カップリングの増強
- Authors: V. A. S. V. Bittencourt and I. Liberal and S. Viola Kusminskiy
- Abstract要約: 単一マグノン光子光磁気カップリングは、小さな磁気体積に対して均一なマグノンの周波数に匹敵する。
この結合状態に固有の非線形エネルギースペクトルは、光子パワースペクトルの特徴的な複数のマグノンサイドバンドを介して探索することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Reaching strong light-matter coupling in solid-state systems has been long
pursued for the implementation of scalable quantum devices. Here, we put
forward the concept of a platform capable of achieving strong coupling between
magnetic excitations (magnons) and optics based in an epsilon-near-zero medium,
that's it, a medium in which the permittivity is close to zero. We adopt a
phenomenological approach to quantize the electromagnetic field inside a
dispersive magnetic medium and obtain a Hamiltonian describing the interaction
between photons and magnons and the frequency-dependent coupling. We predict
that, in the epsilon-near-zero regime, the single-magnon photon optomagnonic
coupling can be comparable to the uniform magnon's frequency for small magnetic
volumes. For state-of-the-art illustrative values, this would correspond to
achieving the single-magnon strong coupling regime, where the coupling rate is
larger than all the decay rates. Finally, we show that the non-linear energy
spectrum intrinsic to this coupling regime regime can be probed via the
characteristic multiple magnon sidebands in the photon power spectrum.
- Abstract（参考訳）: 固体系における強力な光物質結合は、スケーラブルな量子デバイスの実装のために長い間追求されてきた。
ここでは、磁気励起(マグノン)と光との強い結合をエプシロン近傍ゼロ媒質、すなわち誘電率が0に近い媒体で実現できるプラットフォームの概念を提唱する。
分散磁性体内部の電磁場を定量化する現象論的手法を採用し、光子とマグノンの相互作用と周波数依存結合を記述するハミルトン式を得る。
エプシロン-近ゼロ系では、単一マグノン光子光子結合は、小さな磁気体積に対して均一なマグノンの周波数に匹敵する可能性があると予測する。
最先端の図示的な値の場合、これは全ての崩壊率よりも結合率が大きい単マグノン強結合レジームを達成することに相当する。
最後に、このカップリングレジームに固有の非線形エネルギースペクトルは、光子パワースペクトルの特徴的な多重マグノンサイドバンドを介して観測できることを示した。
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