論文の概要: Measuring the magnon-photon coupling in shaped ferromagnets: tuning of
the resonance frequency
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.03829v3
- Date: Wed, 30 Nov 2022 09:34:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-06 04:35:48.832101
- Title: Measuring the magnon-photon coupling in shaped ferromagnets: tuning of
the resonance frequency
- Title（参考訳）: 形状強磁性体におけるマグノン-光子結合の測定:共鳴周波数のチューニング
- Authors: Sergio Martinez-Losa del Rincon, Ignacio Gimeno, Jorge Perez-Bailon,
Victor Rollano, Fernando Luis, David Zueco, and Maria Jose Martinez-Perez
- Abstract要約: キャビティ光子と強磁性スピンの励起は ハイブリッドアーキテクチャで情報交換できる
速度向上は通常、電磁キャビティの幾何学を最適化することで達成される。
強磁性体の基本周波数を設定することにより、強磁性体の幾何学も重要な役割を果たすことを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 50.591267188664666
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Cavity photons and ferromagnetic spins excitations can exchange information
coherently in hybrid architectures, at speeds set by their mutual coupling
strength. Speed enhancement is usually achieved by optimizing the geometry of
the electromagnetic cavity. Here we show that the geometry of the ferromagnet
plays also an important role, by setting the fundamental frequency of the
magnonic resonator. Using focused ion beam patterning, we vary the aspect ratio
of different Permalloy samples reaching operation frequencies above 10 GHz
while working at low external magnetic fields. Additionally, we perform broad
band ferromagnetic resonance measurements and cavity experiments that
demonstrate that the magnon-photon coupling strength can be estimated using
either open transmission lines or resonant cavities, yielding very good
agreement. Finally, we describe a simple theoretical framework based on
electromagnetic and micromagnetic simulations that successfully accounts for
the experimental results. This approach can be used to design hybrid quantum
systems exploiting whatsoever magnetostatic mode excited in ferromagnets of
arbitrary size and shape and to tune their operation conditions.
- Abstract（参考訳）: キャビティ光子と強磁性スピン励起は、相互結合強度によって設定された速度で、ハイブリッドアーキテクチャで情報を相互に交換することができる。
速度向上は通常、電磁空洞の形状を最適化することで達成される。
フェロマグネットの形状は、マグノニック共振器の基本周波数を設定することでも重要な役割を担っている。
集束イオンビームパターニングにより、低磁場下での動作中に10GHz以上の動作周波数に達する異なるPermalloy試料のアスペクト比を変化させる。
また,広帯域強磁性共鳴測定およびキャビティ実験を行い,開放伝送線または共振共振器を用いてマグノン-光子結合強度を推定できることを示し,良好な一致を得た。
最後に,実験結果に対する電磁およびマイクロ磁気シミュレーションに基づく単純な理論的枠組みについて述べる。
このアプローチは、任意の大きさと形状の強磁性体に励起される静磁モードを利用するハイブリッド量子システムを設計し、その動作条件を調整するために使用できる。
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