腔磁力学(Cavity Magnomechanics)研究磁性材料中磁振子、微波腔光子及磁致伸缩诱导的形变振动声子之间的相互作用,在过去十年中引起了学界的广泛关注,并取得了显著的发展。近期,李杰研究员受英国物理学会新物理学杂志(New Journal of Physics)邀请撰写关于腔磁力学的专题综述(Topical Review)。
文章首先介绍了腔磁力学系统中关于磁力耦合的基础理论,然后重点介绍了腔磁力系统(见图1)中已被实验观测到的具有代表性的经典现象,包括磁力感应透明、磁力动力学反作用、磁振子-声子交叉克尔效应、磁振子频率梳等。文章随后介绍了腔磁力学领域的量子效应研究,包括纠缠态、压缩态、量子导引、量子存储等,展示了腔磁力系统作为制备磁振子、声子和微波量子态的理想平台,并进一步讨论了这些量子态在量子信息、量子计量、量子理论基础研究等领域的巨大应用潜力。文章最后对该综述进行了总结,并对腔磁力学领域未来的发展方向进行了展望。
图1. 腔磁力学系统由微波腔、YIG小球支持的磁振子模式和形变振动声子模式构成。(a)-(c)分别为文献Sci. Adv. 2, e1501286 (2016),PRX 11, 031053 (2021),和PRL 129, 1123601 (2022) 中的实验装置图。(d)代表了系统中三个模式之间的相互作用。
文章作者还包括皇冠手机登录地址hg左璇、范智渊和钱行博士研究生,华中科技大学的熊豪教授,华中师范大学的谭华堂教授和大连工业大学的丁明嵩教授。该专题综述通常由新物理学杂志编委会发出邀请,2021年以来仅发表四篇。自2018年以来,李杰课题组在腔磁力学领域发表二十余篇论文,其中5篇入选ESI高被引论文,1篇获英国物理学会“中国高被引论文奖”,单篇最高引用四百余次。综述文章链接如下:
Cavity magnomechanics: from classical to quantum
Xuan Zuo, Zhi-Yuan Fan, Hang Qian, Ming-Song Ding, Huatang Tan, Hao Xiong, Jie Li
New J. Phys. 26, 031201 (2024)
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/ad327c