論文の概要: Magnomechanical backaction corrections due to coupling to higher order Walker modes and Kerr nonlinearities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.11920v2
• Date: Mon, 30 Jan 2023 14:07:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-31 20:08:20.868509
• Title: Magnomechanical backaction corrections due to coupling to higher order Walker modes and Kerr nonlinearities
• Title（参考訳）: 高次ウォーカーモードとカー非線形性との結合によるマグメカニカルバックアクション補正
• Authors: V. A. S. V. Bittencourt and C. A. Potts and Y. Huang and J. P. Davis and S. Viola Kusminskiy
• Abstract要約: 磁石中のマグノンとフォノンの間の放射圧のような結合は、フォノン周波数と崩壊率を変化させることができる。 このような効果は、磁気圏の均一なマグノンモード(キッテルモード)をマイクロ波空洞に結合することで最近観察されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The radiation pressure-like coupling between magnons and phonons in magnets can modify the phonon frequency (magnomechanical spring effect) and decay rate (magnomechanical decay) via dynamical backaction. Such effects have been recently observed by coupling the uniform magnon mode of a magnetic sphere (the Kittel mode) to a microwave cavity. In particular, the ability to evade backaction effects was demonstrated [C.A. Potts et al., arXiv:2211.13766 [quant-ph] (2022)], a requisite for applications such as magnomechanical based thermometry. However, deviations were observed from the predicted magnomechanical decay rate within the standard theoretical model. In this work, we account for these deviations by considering corrections due to (i) magnetic Kerr nonlinearities and (ii) the coupling of phonons to additional magnon modes. Provided that such additional modes couple weakly to the driven cavity, our model yields a correction proportional to the average Kittel magnon mode occupation. We focus our results on magnetic spheres, where we show that the magnetostatic Walker modes couple to the relevant mechanical modes as efficiently as the Kittel mode. Our model yields excellent agreement with the experimental data.
• Abstract（参考訳）: 磁石中のマグノンとフォノンの放射圧のような結合は、動的バックアクションによってフォノン周波数(磁気バネ効果)と崩壊率(磁気メカニカル崩壊)を変化させることができる。 このような効果は、磁気圏の均一なマグノンモード(キッテルモード)をマイクロ波空洞に結合することで最近観察されている。 特に,マグノメカニクスに基づく熱測定などの応用に必須の条件である [c.a. potts et al., arxiv:2211.13766 [quant-ph] (2022)] , 反作用を回避できる能力が実証された。 しかし, 標準理論モデルで予測されたマグノメカニカル崩壊速度から偏差が観測された。 本研究では,これらの偏差を補正による補正により考慮する。 (i)磁気ケラー非線形性及び (ii)追加のマグノンモードへのフォノンの結合。 これらの付加モードが駆動キャビティに弱く結合している場合、このモデルは平均的なkittel magnonモードの占有に比例する補正を与える。 実験の結果は磁気球面に焦点をあて、静磁場ウォーカーモードがキッテルモードと同じくらい効率的に関連するメカニカルモードと結合することを示した。 我々のモデルは実験データとよく一致している。

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