論文の概要: Enhancing the detection sensitivity of magnon Kerr nonlinearity via
coherent perfect absorption around an exceptional point in cavity magnonics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.08922v1
- Date: Wed, 16 Nov 2022 14:12:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-19 09:36:22.541929
- Title: Enhancing the detection sensitivity of magnon Kerr nonlinearity via
coherent perfect absorption around an exceptional point in cavity magnonics
- Title（参考訳）: キャビティマグノニクスにおける異常点近傍のコヒーレント完全吸収によるマグノンカー非線形性の検出感度の向上
- Authors: Guo-Qiang Zhang, Yimin Wang, Wei Xiong
- Abstract要約: キャビティマグノニクスにおけるマグノンカー非線形性(MKN)の検出感度を高める方法について述べる。
キャビティ-マグノン系は、2つのイットリウム鉄ガーネット(YIG)球を含む3次元マイクロ波キャビティからなる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.228244997069861
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We show how to enhance the detection sensitivity of magnon Kerr nonlinearity
(MKN) in cavity magnonics. The considered cavity-magnon system consists of a
three-dimensional microwave cavity containing two yttrium iron garnet (YIG)
spheres, where the two magnon modes (one has the MKN, while the other is
linear) in YIG spheres are simultaneously coupled to microwave photons. To
obtain the effective gain of the cavity mode, we feed two input fields into the
cavity. By choosing appropriate parameters, the coherent perfect absorption of
the two input fields occurs, and the cavity-magnon system can be described by
an effective non-Hermitian Hamiltonian. Under the pseudo-Hermitian conditions,
the effective Hamiltonian can host the third-order exceptional point (EP3),
where the three eigenvalues of the Hamiltonian coalesce into one. When the
magnon frequency shift $\Delta_K$ induced by the MKN is much smaller than the
linewidths $\Gamma$ of the peaks in the transmission spectrum of the cavity
(i.e., $\Delta_K\ll \Gamma$), the magnon frequency shift can be amplified by
the EP3, which can be probed via the output spectrum of the cavity. The scheme
we present provides an alternative approach to measure the MKN in the region
$\Delta_K\ll \Gamma$ and has potential applications in designing low-power
nonlinear devices based on the MKN.
- Abstract（参考訳）: キャビティマグノニクスにおけるマグノンカー非線形性(mkn)の検出感度を向上させる方法を示す。
キャビティ・マグノン系は、2つのイットリウム鉄ガーネット(YIG)球を含む3次元マイクロ波空洞から構成され、YIG球内の2つのマグノンモード(一方はMKNを持ち、もう一方は線形)は同時にマイクロ波光子と結合される。
キャビティモードの有効利得を得るために,2つの入力フィールドをキャビティに供給する。
適切なパラメータを選択することによって、2つの入力場のコヒーレント完全吸収が起こり、キャビティ・マグノン系は有効非エルミート・ハミルトニアンによって記述できる。
擬エルミート条件の下では、実効ハミルトニアンは3階例外点 (EP3) をホストすることができ、そこではハミルトニアン座標の3つの固有値が1つにまとめられる。
mknによって誘導されるマグノン周波数シフト$\delta_k$がキャビティの伝送スペクトルのピークのライン幅$\gamma$よりも小さい場合(すなわち$\delta_k\ll \gamma$)、マグノン周波数シフトはep3によって増幅され、キャビティの出力スペクトルを介してプローブすることができる。
提案手法は,MKN を領域 $\Delta_K\ll \Gamma$ で測定する代替手法を提供し,MKN に基づく低消費電力非線形デバイスの設計に応用できる可能性を持っている。
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