論文の概要: Highly-tunable and strong nonreciprocity in coupled nonlinear cavity magnonics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.09245v1
• Date: Sun, 17 Sep 2023 11:46:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-19 16:42:33.572288
• Title: Highly-tunable and strong nonreciprocity in coupled nonlinear cavity magnonics
• Title（参考訳）: 結合非線形キャビティマグノニクスにおける高波長および強非相反性
• Authors: Wei Xiong, Zhuanxia Li
• Abstract要約: 臨界条件が保たれた場合,強いマグノン非相反性が引き起こされることを示す。 我々の研究は、Kerr Magnons を用いた高度に可変な非相互デバイスを実現するための有望な道を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.3610406273903304
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nonreciprocity, which violates Lorentz reciprocity, is crucial in quantum information processing and network. However, achieving the desired highly-tunable nonreciprocity remains difficult. Here, we propose a coupled nonlinear cavity magnonic system, consisting of a parametric cavity inserted a pumping nonlinear element coupled to a magnonic cavity embedded a yttrium-iron-garnet (YIG) sphere for supporting Kerr magnons, to achieve highly-tunable nonreciprocity by tuning system parameters. We first derive the critical condition for switching between reciprocity and nonreciprocity with undriven magnons, then we numerically demonstrate the strong magnonic nonreciprocity by breaking the critical condition via tuning either the two-cavity coupling strength nor the parametric strength, or both of them. When magnons are driven, we show that a strong magnonic nonreciprocity can be induced when the critical condition is kept. Compared to previous study without the nonlinear element, the introduced nonlinear element not only relaxes the critical condition to both the weak and strong regimes, but also offers another path to adjust the magnonic nonreciprocity. Our work provides a promising avenue to realize highly-tunable nonreciprocal devices with Kerr magnons.
• Abstract（参考訳）: ローレンツの相互性に反する非相互性は、量子情報処理とネットワークにおいて重要である。 しかし、望まれる高度に調整可能な非相互性を達成することは依然として困難である。 本稿では,非線形キャビティをキャビティに結合した非線形要素をキャビティに挿入したパラメトリックキャビティをカーマグノンを支えるイットリウム・アイアン・ガーネット(yig)球に埋め込んだ結合非線形キャビティマグノニックシステムを提案する。 まず、不動マグノンとの相反性と非相反性の間で臨界条件を導出し、二共共役結合強度またはパラメトリック強度をチューニングすることによって臨界条件を破り、強マグノン非相反性を数値的に示す。 マグノンが駆動されると、臨界条件が保たれたときに強いマグノン非相反性が引き起こされる。 非線形要素を持たない以前の研究と比較すると、導入された非線形要素は臨界条件を弱い状態と強い状態の両方に緩和するだけでなく、マグノン非相互性を調整する別の経路を与える。 我々の研究は、Kerr Magnonsを用いた高利きの非相互デバイスを実現するための有望な道を提供する。

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