論文の概要: Cavity-Magnon-Polariton spectroscopy of strongly hybridized electro-nuclear spin excitations in LiHoF4

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.05051v1
• Date: Sun, 10 Sep 2023 15:03:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-12 14:59:43.574333
• Title: Cavity-Magnon-Polariton spectroscopy of strongly hybridized electro-nuclear spin excitations in LiHoF4
• Title（参考訳）: lihof4における強ハイブリダイゼーション電子核スピン励起のキャビティ・マグノン・ポーラリトン分光
• Authors: Yikai Yang, Peter Babkevich, Richard Gaal, Ivica Zivkovic, Henrik M. Ronnow
• Abstract要約: まず、入出力形式と線形応答理論を組み込んで、キャビティ-マグノン-ポラリトン結合を分光ツールとして利用する形式論を示す。 強いハイブリッド化キャビティ-マグノン-ポラリトン系における一般化された感受性と散乱パラメータ |S11| の微視的関係が導出された。 この手法は、LiHoF4の量子相転移のさらなる研究だけでなく、幅広い複雑な磁気システムにも新たな道を開く可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0499611180329804
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We first present a formalism that incorporates the input-output formalism and the linear response theory to employ cavity-magnon-polariton coupling as a spectroscopic tool for investigating strongly hybridized electro-nuclear spin excitations. A microscopic relation between the generalized susceptibility and the scattering parameter |S11| in strongly hybridized cavity-magnon-polariton systems has been derived without resorting to semi-classical approximations. The formalism is then applied to both analyze and simulate a specific systems comprising a model quantum Ising magnet (LiHoF4) and a high-finesse 3D re-entrant cavity resonator. Quantitative information on the electro-nuclear spin states in LiHoF4 is extracted, and the experimental observations across a broad parameter range were numerically reproduced, including an external magnetic field titraversing a quantum critical point. The method potentially opens a new avenue not only for further studies on the quantum phase transition in LiHoF4 but also for a wide range of complex magnetic systems.
• Abstract（参考訳）: まず, 入力-出力形式と線形応答理論を組み込んだ形式論を提示し, 空洞-マグノン-ポーラリトンカップリングを強いハイブリダイゼーションされた電子核スピン励起を調べるための分光ツールとして用いる。 強ハイブリダイゼーションキャビティ-マグノン-ポーラリトン系における一般感受性と散乱パラメータ |s11| の微視的関係は、半古典的近似に頼らずに導かれた。 フォーマリズムは、モデル量子イジング磁石(LiHoF4)と高精細3D共振器からなる特定の系を解析およびシミュレートするために適用される。 lihof4の電子-核スピン状態の定量的な情報を抽出するとともに、量子臨界点を横断する外部磁場を含む広いパラメータ領域での実験的観測を数値的に再現した。 この手法は、LiHoF4の量子相転移のさらなる研究だけでなく、幅広い複雑な磁気システムにも新たな道を開く可能性がある。

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