論文の概要: Creation and dynamics of spin fluctuations in a noisy magnetic field

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.02916v1
• Date: Wed, 6 Sep 2023 11:20:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-07 15:46:15.041120
• Title: Creation and dynamics of spin fluctuations in a noisy magnetic field
• Title（参考訳）: ノイズ磁場中におけるスピン揺らぎの生成とダイナミクス
• Authors: J. Delpy, S. Liu, P. Neveu, C. Roussy, Th. Jolicoeur, F. Bretenaker, and F. Goldfarb
• Abstract要約: 熱原子アンサンブル中のスピン揺らぎを外揺らぎ一軸磁場で観測する。 追加のスピンノイズが励起されることを示し、これは磁気ノイズのばらつきと帯域幅に大きく依存する。 我々は、このスピンノイズが媒体内の残留光ポンピングから最初に現れることを示す解析的摂動モデルを開発した。
• 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: We theoretically and numerically investigate the spin fluctuations induced in a thermal atomic ensemble by an external fluctuating uniaxial magnetic field, in the context of a standard spin noise spectroscopy (SNS) experiment. We show that additional spin noise is excited, which dramatically depends on the magnetic noise variance and bandwidth, as well as on the power of the probe light and its polarization direction. We develop an analytical perturbative model proving that this spin noise first emerges from the residual optical pumping in the medium, which is then converted into spin fluctuations by the magnetic noise and eventually detected using SNS. The system studied is a spin-1 system, which thus shows both Faraday rotation and ellipticity noises induced by the random magnetic fluctuations. The analytical model gives results in perfect agreement with the numerical simulations, with potential applications in future experimental characterization of stray field properties and their influence on spin dynamics.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,外部変動一軸磁場による熱原子アンサンブル中のスピン変動を,標準スピンノイズ分光(SNS)実験で理論的に数値的に検討した。 追加のスピンノイズが励起され、磁気ノイズのばらつきと帯域幅、およびプローブ光とその偏光方向に依存することが示されている。 本研究では,このスピンノイズが磁気ノイズによってスピン揺らぎに変換され,snsを用いて検出されることを証明した解析的摂動モデルを開発した。 研究システムはスピン-1系であり、ランダムな磁気ゆらぎによって引き起こされるファラデー回転と楕円性雑音の両方を示す。 解析モデルは数値シミュレーションと完全に一致し、今後の成層場特性の実験的評価とスピン力学への影響に応用される可能性がある。

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