نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشکده فیزیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
2 دانشکده فیزیک/ دانشگاه علم و صنعت ایران
چکیده
برهمکنش میان یک کاواک موج میکرو و یک کرة مغناطیسی، مورد مطالعه قرار گرفته است. نشان دادیم که دستیابی به رژیم جفتشدگی قوی برای این سامانة ترکیبی امکان پذیر است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که قدرت جفتشدگی میان دو سامانه، متناسب با جذر حجم سامانة مغناطیسی است و با افزایش شاخص مد کاواک کاهش می‌یابد. از آنجایی که کرة مغناطیسی دارای ضریب دی‌الکتریکی متفاوت با محیط دربر‌گیرنده‌اش است، می‌تواند همچون یک کاواک کروی رفتار کند و لذا یک جفتشدگی میان ویژه‌مدهای آن و میدان الکتریکی کاواک میکرویوو اتفاق می‌افتد. طیف بازتابی برای کره‌های مغناطیسی نسبتاً بزرگ‌تر شامل بیش از یک دافعة ترازی است.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Interaction of a magnetic sphere with a microwave cavity in the strong coupling regime
نویسندگان [English]
- Navid Sanayei 1
- babak zare 2
- Mohammad Vahedi 1
1 Department of Physics, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
2 Department of Physics/ Iran University of Science and Technology
چکیده [English]
We study the interaction of a microwave cavity with a magnetic sphere. We show that achieving the strong coupling regime in this hybrid system is feasible. The simulation results demonstrate that the coupling rate is proportional to the square root of the volume of the magnet and also is mode dependent and decreases with increasing the mode index. Since the dielectric constant of the magnetic sphere differs from that of the medium, it can act as a spherical cavity, and coupling between its eigenmodes and the electric field of the microwave cavity also occurs. The reflection spectrum includes more than one anti-crossing for relatively larger magnetic spheres
کلیدواژه‌ها [English]
- strong coupling regime
- microwave cavity-magnet interaction
- Gilbert damping
- level repulsion
- D Lachance Quirion, et al., Appl. Phys. Exp. 12 (2019) 070101.
- D D Awschalom, et al., IEEE Trans. Autom. Sci. Eng. 2 (2021) 1.
- Ö O Soykal and M E Flatté, Rev. Lett. 104, (2010) 077202.
- Ö O Soykal and M E Flatté, Rev. B 82 (2010) 104413.
- H Huebl, et al., Phys. Rev. Lett. 111 (2013) 127003.
- X Zhang, et al., Phys. Rev. Lett. 113 (2014) 156401.
- Y Tabuchi, et al., Science 349 (2015) 405.
- M Harder, et al., Sci. China Phys. Mech. Astron. 59 (2016) 117511.
- G B G Stenning, et al., Opt. Express 21 (2013) 1456.
- B Bhoi, et al., J. Appl. Phys. 116 (2014) 243906.
- S A Gregory, et al., New J. Phys. 16 (2014) 063002.
- S Kaur, et al., J. Phys. D. Appl. Phys. 49 (2016) 475103.
- D Zhang, W Song, and G Chai, Phys. D. Appl. Phys. 50 (2017) 205003.
- H Maier Flaig, et al., Appl. Phys. Lett. 110 (2017) 132401.
- M Goryachev, et al., Phys. Rev. B 97 (2017) 155129.
- L V Abdurakhimov, et al., Phys. Rev. B 99 (2019) 140401.
- A Osada, et al., Phys. Rev. Lett. 116 (2016) 223601.
- X Zhang, et al., Phys. Rev. Lett. 117 (2016) 123605.
- J A Haigh, et al., Phys. Rev. A 92 (2015) 063845.
- Y Liu, J You, and Q Hou, Rep. 6 (2016) 21775.
- S Viola Kusminskiy, H X Tang, and F Marquardt, Rev. A 94 (2016) 033821.
- C Braggio, et al., Phys. Rev. Lett. 118 (2017) 107205.
- B Zare Rameshti, Y Cao, and G E W Bauer, Rev. B 91 (2015) 214430.
)