論文の概要: Imaging Harmonic Generation of Magnons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.14082v1
• Date: Sat, 14 Mar 2026 19:05:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-17 16:19:35.588147
• Title: Imaging Harmonic Generation of Magnons
• Title（参考訳）: マグノンのイメージング高調波発生
• Authors: Anthony J. D'Addario, Kwangyul Hu, Maciej W. Olszewski, Daniel C. Ralph, Michael E. Flatté, Katja C. Nowack, Gregory D. Fuchs,
• Abstract要約: この研究は理論と実験を組み合わせて、マグノンの調和生成の基礎となるメカニズムを研究する。 Ni$_81$Fe$_19$/Ptマイクロストリップにおいて、非線形光の高調波発生と直接類似した非線形スピン波フレームワークを開発し、走査型窒素空洞中心磁力計(NV)と組み合わせて、高調波発生を画像化し定量化する。
• 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: This work combines theory and experiment to examine the mechanisms underlying the harmonic generation of magnons. We develop a nonlinear spin-wave framework that is directly analogous to harmonic generation in nonlinear optics, and combine it with scanning nitrogen-vacancy (NV) center magnetometry to image and quantify magnonic harmonic generation in a Ni$_{81}$Fe$_{19}$/Pt microstripe. Within this framework, the harmonic response arises from nonlinear magnetization dynamics localized at strongly inhomogeneous textures, such as the sample edges and domain walls, that act as anharmonic confining potentials. Scanning probe imaging confirms that the harmonic response is correspondingly nonuniform and concentrated near the sample edges. We measure an expected nonlinear power-law scaling, a systematic shift toward larger wavevector excitations at higher harmonic order, and a spin-selective response indicative of an increasingly chiral harmonic stray field. These results provide a microscopic understanding of magnonic harmonic generation and highlight its potential for engineering nonlinear functionality in magnonic systems.
• Abstract（参考訳）: この研究は理論と実験を組み合わせて、マグノンの調和生成の基礎となるメカニズムを研究する。 Ni$_{81}$Fe$_{19}$/Ptマイクロストリップにおいて、非線形光の高調波発生と直接類似した非線形スピン波フレームワークを開発し、それを走査窒素空洞中心磁力計(NV)と組み合わせて、高調波発生を画像化し定量化する。 この枠組みの中では、調和応答は、非調和収束ポテンシャルとして作用するサンプルエッジやドメイン壁のような強い不均一なテクスチャに局在した非線形磁化ダイナミクスから生じる。 走査型プローブイメージングは、ハーモニック応答が対応する非均一であり、サンプルエッジ付近に集中していることを確認する。 我々は、期待される非線形パワーロースケーリング、より高調波順でより大きなウェーブベクター励起への体系的なシフト、よりキラルな高調波場を示すスピン選択応答を計測する。 これらの結果は、マグノン高調波発生の顕微鏡的理解を提供し、マグニック系の工学的非線形機能の可能性を強調している。

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