論文の概要: Observation of Purcell Effect in Electrically Coupled Cavity-Magnet System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.02946v1
- Date: Mon, 04 Aug 2025 23:04:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-06 18:18:55.712137
- Title: Observation of Purcell Effect in Electrically Coupled Cavity-Magnet System
- Title（参考訳）: 電気結合キャビティ・マグネットシステムにおけるパーセル効果の観察
- Authors: Italo L. Soares Andrade, Kleber Pirota, Amir O. Caldeira, Francisco Rouxinol,
- Abstract要約: 電界結合を用いた空洞-金属磁石ハイブリッドシステムにおけるパーセル効果の観測を報告する。
両室温度および7mKで測定した結果,56MHzのカップリング速度を示した。
これらの結果は、幾何学的および電場を介する相互作用を通じてマイクロ波と金属磁石を結合する汎用的なアプローチを確立している。
- 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 report the observation of the Purcell effect in a cavity-metallic magnet hybrid system using electric-field-mediated coupling. In this configuration, microwave-induced axial currents in the microwire induce circular magnetic fields that drive the ferromagnetic resonance (FMR) of the magnetized microwire. Field-dependent transmission and reflection spectroscopies reveal a clear cavity perturbation consistent with the Purcell regime, in which the magnetic loss rate exceeds the light-matter coupling strength. Despite the small magnetic volume ($\sim 10^{-13}\,\text{m}^3$), measurements performed at both room temperature and 7 mK show coupling rates as high as 56 MHz, one order of magnitude stronger than expected from conventional coupling at the magnetic antinode. Time-domain ringdown measurements directly show the magnetic-field-dependent modification of the cavity photon lifetime, in agreement with theoretical predictions. These results establish a versatile approach for coupling microwave fields to metallic magnets via geometric and electric-field-mediated interactions, opening new opportunities for hybrid cavity-magnet systems.
- Abstract（参考訳）: 電界結合を用いた空洞-金属磁石ハイブリッドシステムにおけるパーセル効果の観測を報告する。
この構成では、マイクロワイヤ内のマイクロ波誘起軸流は、磁化マイクロワイヤの強磁性共鳴(FMR)を駆動する円形磁場を誘導する。
磁場依存透過分光法と反射分光法は、磁気損失率が光-物質結合強度を超えるパーセル状態と一致した明確なキャビティ摂動を示す。
磁気体積が小さいにもかかわらず、室温と7mKで測定すると56MHzのカップリング速度を示し、磁気対極での従来のカップリングに比べて1桁強かった。
時間領域リングダウン測定は、理論的な予測に従って、空洞光子寿命の磁場依存性の変化を直接示す。
これらの結果は、幾何学的および電場を介する相互作用を通じてマイクロ波と金属磁石を結合する汎用的なアプローチを確立し、ハイブリッドキャビティ-マグネットシステムへの新たな機会を開く。
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