Forskerhold realiserer magnonisk frekvenskam

Den optiske frekvenskam, et spektrum af optisk stråling sammensat af jævnt fordelte og fasekohærente smalle spektrallinjer, blev oprindeligt udviklet til præcise tids- og frekvensmålinger. I løbet af de sidste to årtier har det vist brede anvendelsesmuligheder inden for områder som astronomi, kosmologi, optiske atomure og kvantenøglefordeling. Implementeringen af ​​magnoniske frekvenskamme til højpræcisionsmålinger af magnoniske frekvenser er dog stadig en udfordring.

Et team ledet af prof. Dong Chunhua fra University of Science and Technology of China (USTC) har genereret en ny magnonisk frekvenskam i en resonator gennem magnetomekanisk interaktion. Deres arbejde er udgivet i Physical Review Letters .

For at realisere den magnoniske frekvenskam i en resonator brugte holdet først en ekstern stærk pumpe til at forbedre den ikke-lineære magnetomekaniske interaktion induceret af magnetostriktiv effekt. Når pumpeeffekten er tilstrækkelig stærk, bliver den ikke-lineære magnetomekaniske interaktion fremtrædende, hvilket fører til en kaskadeformet fire-bølge-blanding svarende til Kerr-frekvens-kam-effekten.

Som følge heraf genereres en magnon frekvenskam bestående af op til 20 kamlinjer med en frekvensafstand på 10,08 MHz, svarende til resonansfrekvensen af ​​den mekaniske resonator. Ydermere brugte teamet injektionslåsning til at stabilisere og kontrollere frekvensafstanden af ​​den magnoniske frekvenskammen.

Dette arbejde driver ikke kun forskningen i magnon-systemers ikke-linearitet, men afslører også anvendelsespotentialet for magnon-frekvenskamme til sansning og metrologi.

Flere oplysninger: Guan-Ting Xu et al., Magnonic Frequency Comb in the Magnomechanical Resonator, Physical Review Letters (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.243601. På arXiv :DOI:10.48550/arxiv.2306.07985

Journaloplysninger: Physical Review Letters , arXiv

Leveret af University of Science and Technology i Kina