論文の概要: Observation of the Magnonic Dicke Superradiant Phase Transition
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.01873v1
- Date: Wed, 3 Jan 2024 18:31:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-04 13:24:09.724442
- Title: Observation of the Magnonic Dicke Superradiant Phase Transition
- Title（参考訳）: マグノンディック超ラジカル相転移の観測
- Authors: Dasom Kim, Sohail Dasgupta, Xiaoxuan Ma, Joong-Mok Park, Hao-Tian Wei,
Liang Luo, Jacques Doumani, Xinwei Li, Wanting Yang, Di Cheng, Richard H. J.
Kim, Henry O. Everitt, Shojiro Kimura, Hiroyuki Nojiri, Jigang Wang, Shixun
Cao, Motoaki Bamba, Kaden R. A. Hazzard, Junichiro Kono
- Abstract要約: テラヘルツとギガヘルツの磁気分光実験により、超ラジカル相転移の符号が明らかになった。
Fe$3+$-Er$3+$交換結合における反磁性項の欠如は、no-go定理が適用されないことを保証している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.5671029731236614
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Two-level atoms coupled with single-mode cavity photons are predicted to
exhibit a quantum phase transition when the coupling strength exceeds a
critical value, entering a phase in which atomic polarization and photonic
field are finite even at zero temperature and without external driving.
However, this phenomenon, the superradiant phase transition (SRPT), is
forbidden by a no-go theorem due to the existence of the diamagnetic term in
the Hamiltonian. Here, we present spectroscopic evidence for a magnonic SRPT in
ErFeO$_3$, where the role of the photonic mode (two-level atoms) in the
photonic SRPT is played by an Fe$^{3+}$ magnon mode (Er$^{3+}$ spins). The
absence of the diamagnetic term in the Fe$^{3+}$-Er$^{3+}$ exchange coupling
ensures that the no-go theorem does not apply. Terahertz and gigahertz
magnetospectroscopy experiments revealed the signatures of the SRPT -- a kink
and a softening, respectively, of two spin-magnon hybridized modes at the
critical point.
- Abstract（参考訳）: 単一モードキャビティ光子と結合した2レベル原子は、結合強度が臨界値を超えると量子相転移を示すと予測され、原子分極とフォトニック場がゼロ温度でも外部駆動なしで有限となる相に入る。
しかし、この現象である超放射相転移(SRPT)は、ハミルトニアンにおける反磁性項の存在により、ノーゴー定理によって禁止される。
ここでは、erfeo$_3$におけるマグノニックsrptの分光学的証拠を示し、フォトニックsrptにおけるフォトニックモード(2レベル原子)の役割は、fe$^{3+}$マグノンモード(er$^{3+}$スピン)によって演奏される。
Fe$^{3+}$-Er$^{3+}$交換結合における反磁性項の欠如は、no-go定理が適用されないことを保証している。
テラヘルツとギガヘルツの磁気分光実験では、臨界点における2つのスピン-マグノンハイブリッド化モードのSRPT (kink) と軟化の符号が明らかにされた。
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