論文の概要: $\mathcal{PT}$-assisted control of Goos-Hänchen shift in cavity magnomechanics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.20262v1
• Date: Tue, 25 Nov 2025 12:42:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-26 17:37:04.460304
• Title: $\mathcal{PT}$-assisted control of Goos-Hänchen shift in cavity magnomechanics
• Title（参考訳）: $\mathcal{PT}$-assisted control of Goos-Hänchen shift in cavity magnomechanics
• Authors: Shah Fahad, Gao Xianlong,
• Abstract要約: 我々は,非エルミタンキャビティマグノメカニクスシステムにおいて,反射プローブ場のグース・ヘンチェンシフト(GHS)を演算する手法を提案する。 プラットフォームはイットリウム-鉄-ガーネットの球体をマイクロ波空洞に結合し、強いマイクロ波駆動がマグノンモードをポンプし、弱い磁場が空洞をプローブする。
• 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 propose a scheme to manipulate the Goos-Hänchen shift (GHS) of a reflected probe field in a non-Hermitian cavity magnomechanical system. The platform consists of a yttrium-iron-garnet sphere coupled to a microwave cavity, where a strong microwave drive pumps the magnon mode and a weak field probes the cavity. The traveling field's interaction with the magnon induces gain, yielding non-Hermitian dynamics. When the traveling field is oriented at $π/2$ relative to the cavity's $x$-axis, the system realizes $\mathcal{PT}$ symmetry; eigenvalue analysis reveals a third-order exceptional point ($\mathrm{EP}_3$) at a tunable effective magnon-photon coupling. Under balanced gain-loss and finite effective magnomechanical coupling, we demonstrate coherent control of the GHS by steering the system across the $\mathcal{PT}$-symmetric transition and through $\mathrm{EP}_3$ via the effective magnon-photon coupling, enabling pronounced enhancement or suppression of the lateral shift. Furthermore, we show that without effective magnomechanical coupling, the system exhibits a second-order exceptional point ($\mathrm{EP}_2$) with a distinct GHS phase transition. This phase transition vanishes when the effective magnomechanical coupling exceeds a parametric threshold, where strong absorption at resonance suppresses the GHS. We also identify the intracavity length as an additional control parameter for precise shift tuning. Notably, the $\mathcal{PT}$-symmetric configuration yields substantially larger GHS than its Hermitian counterpart. These results advance non-Hermitian magnomechanics and open a route to GHS-based microwave components for quantum switching and precision sensing.
• Abstract（参考訳）: 非エルミートキャビティマグノメカニクスシステムにおいて、反射プローブ場のグース・ヘンチェンシフト(GHS)を演算する手法を提案する。 プラットフォームはイットリウム-鉄-ガーネットの球体をマイクロ波空洞に結合し、強いマイクロ波駆動がマグノンモードをポンプし、弱い磁場が空洞をプローブする。 走行場のマグノンとの相互作用は利得を誘導し、非エルミート力学をもたらす。 移動場が空洞の$x$-軸に対して$π/2$で向き付けられたとき、システムは$\mathcal{PT}$対称性を実現する。 バランスの取れたゲインロスと有限効用マグノメカニカルカップリングの下では、$\mathcal{PT}$-対称遷移と$\mathrm{EP}_3$を介して系のステアリングによりGHSのコヒーレント制御を実効マグノン-光子カップリングにより示し、横シフトの顕著な増強や抑制を可能にした。 さらに,有効マグノメカニカルカップリングがなければ,GHS相転移の異なる2次例外点(\mathrm{EP}_2$)を示す。 この相転移は、有効マグノメカニカルカップリングがパラメトリックしきい値を超えると消滅し、共鳴による強い吸収がGHSを抑制する。 また、キャビティ長を正確なシフトチューニングのための追加制御パラメータとして同定する。 特に、$\mathcal{PT}$-symmetric 構成は、エルミート式よりもかなり大きい GHS をもたらす。 これらの結果は非エルミートマグノメカニクスを前進させ、量子スイッチングと精密センシングのためのGHSベースのマイクロ波コンポーネントへの経路を開く。

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