論文の概要: Coexistence of Magnon-Induced Optical Vortex and Gaussian Beam Scattering Assisted by Rotational Umklapp Process
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.21788v1
- Date: Sat, 22 Aug 2026 05:50:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-25 13:29:43.469569
- Title: Coexistence of Magnon-Induced Optical Vortex and Gaussian Beam Scattering Assisted by Rotational Umklapp Process
- Title（参考訳）: 回転Umklapp法によるマグノン誘起光渦とガウスビーム散乱の共存
- Abstract要約: 結晶格子は回転Umklapp過程を通じてガウス-ビーム散乱に必要な角運動量を与えることを示した。
光焦点の度合いが大きくなるにつれて、ガウスビームと光渦散乱の相対効率が逆になると予想する。
- 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: The exploitation of crystal-lattice symmetries to engineer angular momentum transfer between structured light and magnons marks a novel frontier for optomagnonic research. In Brillouin light scattering, when focused light propagates parallel to an external magnetic field and interacts with ferromagnetic uniform magnons, only optical-vortex scattering is expected to be permitted. Due to the combined effects of magneto-optical coupling and optical spin-orbit interaction, the transfer of magnon spin angular momentum to photon orbital angular momentum allows for this distinctive scattering phenomenon. Here, we experimentally demonstrate that, for a specific ferromagnetic crystal orientation, Gaussian-beam scattering coexists with the optical-vortex scattering, contrary to conventional expectations based on angular momentum conservation between magnons and photons. We show that the crystal lattice, via the rotational Umklapp process, provides the missing angular momentum required for the Gaussian-beam scattering. Furthermore, we predict that as the degree of light focusing increases, the relative efficiencies of the Gaussian-beam and optical-vortex scattering processes reverse.
- Abstract（参考訳）: 構造光とマグノンの間の角運動量移動を工学するための結晶格子対称性の活用は、光磁気研究の新たなフロンティアである。
ブリルアン光散乱では、焦点光が外部磁場と平行に伝播し、強磁性の均一なマグノンと相互作用する場合、光渦散乱のみが許される。
磁気光学結合と光スピン軌道相互作用の複合効果により、マグノンスピン角運動量から光子軌道角運動量への移動は、この特異な散乱現象を引き起こす。
ここでは、特定の強磁性結晶配向に対して、ガウス-ビーム散乱が光渦散乱と共存することが、マグノンと光子の間の角運動量保存に基づく従来の期待に反して実験的に実証された。
結晶格子は回転Umklapp過程を通じてガウス-ビーム散乱に必要な角運動量を与えることを示した。
さらに、光焦点の度合いが大きくなるにつれて、ガウスビームと光渦散乱の相対効率が逆になると予想する。
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