مجلۀ پژوهش فیزیک ایران

برهمکنش کرة مغناطیسی با کاواک موج میکرو در رژیم جفت‌شدگی قوی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

نوید صنایعی 1
بابک زارع 2
محمد واحدی 1

1 دانشکده فیزیک، دانشگاه علم و صنعت ایران

2 دانشکده فیزیک/ دانشگاه علم و صنعت ایران

https://doi.org/10.47176/ijpr.22.2.21379
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

رژیم جفت‌‌شدگی قوی
برهمکنش کاواک موج میکرو-سامانۀ مغناطیسی
اتلاف گیلبرت
دافعة ترازی

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
  1. D Lachance Quirion, et al., Appl. Phys. Exp. 12 (2019) 070101.
  2. D D Awschalom, et al., IEEE Trans. Autom. Sci. Eng. 2 (2021) 1.
  3. Ö O Soykal and M E Flatté, Rev. Lett. 104, (2010) 077202.
  4. Ö O Soykal and M E Flatté, Rev. B 82 (2010) 104413.
  5. H Huebl, et al., Phys. Rev. Lett. 111 (2013) 127003.
  6. X Zhang, et al., Phys. Rev. Lett. 113 (2014) 156401.
  7. Y Tabuchi, et al., Science 349 (2015) 405.
  8. M Harder, et al., Sci. China Phys. Mech. Astron. 59 (2016) 117511.
  9. G B G Stenning, et al., Opt. Express 21 (2013) 1456.
  10. B Bhoi, et al., J. Appl. Phys. 116 (2014) 243906.
  11. S A Gregory, et al., New J. Phys. 16 (2014) 063002.
  12. S Kaur, et al., J. Phys. D. Appl. Phys. 49 (2016) 475103.
  13. D Zhang, W Song, and G Chai, Phys. D. Appl. Phys. 50 (2017) 205003.
  14. H Maier Flaig, et al., Appl. Phys. Lett. 110 (2017) 132401.
  15. M Goryachev, et al., Phys. Rev. B 97 (2017) 155129.
  16. L V Abdurakhimov, et al., Phys. Rev. B 99 (2019) 140401.
  17. A Osada, et al., Phys. Rev. Lett. 116 (2016) 223601.
  18. X Zhang, et al., Phys. Rev. Lett. 117 (2016) 123605.
  19. J A Haigh, et al., Phys. Rev. A 92 (2015) 063845.
  20. Y Liu, J You, and Q Hou, Rep. 6 (2016) 21775.
  21. S Viola Kusminskiy, H X Tang, and F Marquardt, Rev. A 94 (2016) 033821.
  22. C Braggio, et al., Phys. Rev. Lett. 118 (2017) 107205.
  23. B Zare Rameshti, Y Cao, and G E W Bauer, Rev. B 91 (2015) 214430.
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
دوره 22، شماره 2 - شماره پیاپی 88
تابستان 1401
صفحه 431-440

XML
اصل مقاله 539.96 K
فایل‌های تکمیلی/اضافی
11-babak zare1-ABS.pdf

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما

تحت نظارت وف بومی