論文の概要: Superradiant phase transition in cavity magnonics via Floquet engineering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.03646v1
- Date: Sat, 04 Apr 2026 08:51:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-07 15:49:18.697023
- Title: Superradiant phase transition in cavity magnonics via Floquet engineering
- Title（参考訳）: Floquet Engineeringによるキャビティマグノニクスの超放射相転移
- Authors: Si-Yan Lin, Fei Gao, Ye-Jun Xu, Lijiong Shen, Yan Wang, Xiao-Qing Luo, Guo-Qiang Zhang,
- Abstract要約: 本稿では,マグノンモードの周波数を周期的に変調することにより,キャビティマグノニクスにおける超放射相転移(SPT)を設計する手法を提案する。
研究システムはマイクロ波空洞内に配置されたイットリウム鉄ガーネット(YIG)球体からなる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.907853098142228
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a scheme to engineer the superradiant phase transition (SPT) in cavity magnonics by periodically modulating the frequency of the magnon mode. The studied system is composed of a yttrium iron garnet (YIG) sphere positioned inside a microwave cavity, where magnons in the YIG sphere are strongly coupled to microwave photons. Under the Floquet drive, the effective frequencies of both the cavity and magnon modes can be readily controlled via the frequency and strength of Floquet field. This tunability allows the cavity magnonic system to support a rich steady-state phase diagram, featuring parity-symmetric, parity-symmetry-broken, bistable, and unstable phases. With the increase of Floquet-field strength, the system exhibit a discontinuous phase transition from the parity-symmetric phase to the parity-symmetry-broken phase at a critical threshold, accompanied by an abrupt jump of the magnon occupation from zero to a finite value. Upon further increase of Floquet-field strength, the magnon occupation declines continuously from a nonzero value back to zero, corresponding to a second-order phase transition that restores the parity-symmetric phase. Additionally, fluctuations in magnon number during the SPT process are examined. Our work establishes an alternative route to engineer the cavity-magnon SPT without relying on microwave parametric drive.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,マグノンモードの周波数を周期的に変調することにより,キャビティマグノニクスにおける超放射相転移(SPT)を設計する手法を提案する。
研究システムはマイクロ波空洞内に位置するイットリウム鉄ガーネット(YIG)球で構成され、YIG球のマグノンはマイクロ波光子と強く結合する。
Floquet ドライブでは、空洞モードとマグノンモードの両方の有効周波数はFloquet フィールドの周波数と強度によって容易に制御できる。
このチューニング性により、キャビティマグノニクス系は、パリティ対称性、パリティ対称性、双安定、不安定な位相を特徴とするリッチな定常相図をサポートすることができる。
フロッケ場強度の増加に伴い、この系はパリティ対称性相からパリティ対称性崩壊相への不連続な相転移を臨界閾値で示し、マグノンの占有が0から有限に急激な跳躍を伴った。
フロッケ場強度がさらに増加すると、マグノンの占有はパリティ対称性の位相を復元する2階相転移に対応する非ゼロ値からゼロに連続的に減少する。
また,SPT過程におけるマグノン数の変動について検討した。
本研究はマイクロ波パラメトリック駆動に頼らずにキャビティマグノンSPTを設計するための代替ルートを確立する。
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