論文の概要: Cavity-Magnon-Polariton spectroscopy of strongly hybridized electro-nuclear spin excitations in LiHoF4
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.05051v3
- Date: Fri, 25 Oct 2024 03:27:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-28 13:34:01.532695
- 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ッド化電子核スピン励起のキャビティ-マグノン-ポラリトン分光
- 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）: 0.9786690381850356
- License:
- 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、入出力形式と線形応答理論を組み込んで、共振器-マグノン-ポラリトン結合を分光ツールとして利用し、強ハイブリッド化電子-核スピン励起の研究を行う。
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| の微視的関係は、半古典的近似に頼らずに導出された。
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情報を抽出し、量子臨界点を横切る外部磁場を含む広いパラメータ範囲にわたる実験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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