Hybrid plasmon-magnon polaritons in graphene-antiferromagnet heterostructures
我们考虑由石墨烯和绝缘反铁磁体形成的混合结构，由厚度高达$d\simeq 500 \,nm$的电介质分隔。当解耦合时，石墨烯和反铁磁表面都拥有它们自己的极化子模式，在石墨烯的情况下将电磁场与等离子体耦合，在反铁磁体的情况下将电磁场与磁振子耦合。我们表明，混合结构可以主机两种新类型的混合极化激元模式。首先，表面磁振子-等离子体激元极化激元，其色散被石墨烯层的载流子密度从根本上改变，包括群速度的符号变化。第二，表面等离子体-磁振子极化激元形成为石墨烯表面等离子体和反铁磁裸磁振子的线性叠加。这种极化激元具有两个分支的色散，由色散表面等离子体和磁振子之间的反交叉形成。我们讨论了这些新的模式结合光子，磁振子和等离子体激元，以达到新的功能的潜力。
2019-02-02 cond-mat.mes-hall
Circulating cavity magnon polaritons
我们预测了在微波腔中，当在特定的线上加载多个磁体时，磁振子极化激元态单向循环。现实的有限元数值模拟，包括介电，时间依赖性和非线性效应，证实了一个完全分析的输入输出模型的近似的有效性。我们发现，相控天线阵列可以集中所有的功率到一个相干的微波束与控制的方向和强度，规模与磁铁的数量。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall
Transient Response of the Cavity-Magnon-Polariton
利用时域微波透射测量方法对自旋光子耦合系统的拉比振荡进行了实验研究。外加偏置磁场控制拉比振荡的振幅和频率，拉比振荡分别是相干自旋光子能量交换和耦合强度的量度。振幅和频率控制在时域中描述为二能级自旋光子系统的瞬态响应。这种方法揭示了稳态和瞬态行为的腔磁振子极化激元，这是必要的解释时域腔自旋实验之间的联系。这个瞬态模型也使我们能够理解和量化的极化激元模式的组成，这可以控制的偏置场。
2019-04-18 cond-mat.mes-hall
Impact of spin torques and spin pumping phenomena on magnon-plasmon polaritons in antiferromagnetic insulator-semiconductor heterostructures
本文研究了自旋力矩和自旋泵浦对反铁磁绝缘体-半导体异质结构中表面磁振子极化激元色散的影响，发现通过自旋-电荷转换可耦合磁振子与等离激元，且频率修改和杂化间隙依赖于反铁磁层厚度与模式波长。
2024-03-11 cond-mat.mes-hall
Experimental observation of exceptional surface in synthetic dimensions with magnon polaritons
例外点是非厄米系统中能级的奇异点。在这封信中，我们展示了表面的EP的磁振子极化子平台组成的耦合磁振子和微波光子。我们的实验表明，EP形成一个三维例外表面（ES）时，系统是在一个四维的合成空间调谐。我们证明了在ES中存在一个特殊的鞍点（ESP），它起源于磁振子与微波光子之间的独特耦合。这样的ESP表现出独特的各向异性行为的实部和虚部的本征频率。据我们所知，这是ES的第一次实验观察，为非厄米特系统的高维控制开辟了新的机会。
2019-05-31 cond-mat.mes-hall
Low magnon damping of a EuSe film down to millikelvin temperatures
University of Vienna（维也纳大学）；Johannes Kepler University Linz（林茨约翰内斯·开普勒大学）；University of Münster（明斯特大学）
本研究通过磁测量和宽带铁磁共振表征EuSe薄膜，发现其在毫开尔文温度下具有低磁子阻尼特性，有望用于混合量子系统和量子磁学领域。
2026-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Persistent nodal magnon-photon polariton in ferromagnetic heterostructures
该研究预言铁磁异质结构中因耗散与耗散耦合而持久存在的节点磁振子-光子极化激元，并通过非微扰经典模型与含欧姆耗散的量子方案揭示超强耦合及方向依赖能隙。
2024-10-25 cond-mat.mes-hall
Functionalized high-speed magnon-polaritons resulting from the magnetic antenna effect
本研究针对光-磁振子耦合弱需大块铁磁体或微波腔的问题，提出多层结构平台，利用磁天线效应实现纳米薄层磁振子与光的强耦合，得到高速、方向可切换的功能化磁振子极化激元，助力无腔的MP信息器件集成。
2021-10-15 cond-mat.mes-hall
Theory and experiment on cavity magnon polariton in the 1D configuration
我们从理论和实验上研究了在高质量的一维微波腔中插入低阻尼磁绝缘体所产生的一维腔磁振子极化激元（CMP）的色散。通过对基于传输矩阵法的全波模拟在长波长范围内进行简化，得到了CMP色散的解析近似。CMP的所得耦合强度显示出不同的依赖于样品的厚度以及样品的介电常数，由腔模式的奇偶性确定。实验数据证实了腔体和材料参数的尺度效应。我们的工作提供了一个详细的了解一维CMP，这将有助于工程耦合磁振子光子系统。
2015-09-18 cond-mat.mes-hall
Strongly coupled magnon-plasmon polaritons in graphene- 2D ferromagnet heterostructures
本研究提出石墨烯等离激元与二维铁磁绝缘体磁振子可在半微米间距下实现100 GHz级强耦合，并可电控和机械调控，为二维铁磁共振实验提供新方案。
2022-11-16 cond-mat.mes-hall
Introducing coherent time control to cavity-magnon-polariton modes
通过将光与磁联系起来，腔磁振子极化激元（CMP）可以建立从量子计算到自旋电子学的联系。因此，基于CMP的信息处理设备在过去五年中蓬勃发展，但几乎完全是用单音光谱学研究的。然而，通用计算应用将需要在纳秒内按需动态控制CMP。在这项工作中，我们进行快速操作的不同CMP模式与独立的，但相干脉冲的腔和磁振子系统。我们将CMP的状态从能量交换拍频模式改变到其正常模式，并进一步展示了相干操纵的两个基本例子：第一，对磁振子拉比振荡的出现的动态控制，即，能量交换，以及第二，通过向磁振子施加反相驱动来完全提取能量。我们的研究结果显示了一种很有前途的方法来控制不同的量子互联网的构建块，并为进一步的基于磁振子的量子计算研究铺平了道路。
2019-07-31 cond-mat.mes-hall
Magnon polaritons in a van der Waals ferromagnet coupled to a superconducting resonator
Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学卡弗里纳米科学研究所）
研究在二维范德瓦耳斯铁磁体中实现磁极子与光子杂化，通过低阻抗超导谐振腔设计观察到六种设备中可重复的避让交叉，揭示了厚度与耦合强度的平方根关系，表明单层极限下的杂化可能实现。
2026-05-12 cond-mat.mes-hall
Wavenumber-dependent magnetic losses in YIG-GGG heterostructures at millikelvin temperatures
本研究通过传播自旋波谱测量4K至26mK下微米厚YIG样品的磁振子输运，发现波数相关耗散源于与GGG衬底的偶极耦合，自旋波传输的温度依赖性源于稀土离子弛豫，为毫开温区磁振子损耗及单磁振子探测研究提供支撑。
2024-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Tripartite Phonon-Magnon-Plasmon Coupling, Parametric Amplification, and Formation of a Phonon-Magnon-Plasmon Polariton in a Two-Dimensional Periodic Array of Magnetostrictive/Plasmonic Bilayered Nanodots
本研究在硅衬底Co/Al双层纳米点二维阵列中观测到磁振子、声子、等离子体激元的三方耦合，发现杂化声子-等离子体激元波介导的自旋波参量放大与强耦合，形成新型准粒子声子-等离子体激元-磁振子极化子。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall
Gain-driven magnon-polariton dynamics in the ultrastrong coupling regime: Effective circuit approach for coherence versus nonlinearity
Tohoku University（东北大学）；Yamagata University（山形大学）
研究增益驱动磁极子在超强耦合 regime 中的动力学，揭示了相干性与非线性之间的权衡关系，并提出基于磁极子的可调频率振荡器新原理。
2025-09-11 cond-mat.mes-hall
Exceptional magnetic sensitivity of PT-symmetric cavity magnon polaritons
实现室温磁敏磁强计是物理科学和工程领域的一个突出问题。最近发展的非厄米腔自旋电子学提供了新的可能性。在这项工作中，我们预测了一个特殊的宇称时间（PT）对称性腔磁振子极化激元的磁敏感性。基于输入-输出形式，我们证明了一个“Z”形光谱，包括两个边带模式和一个暗态分支与超窄线宽的精确PT阶段。当极化激元到达三阶例外点时，光谱演化为阶跃函数，并伴随着对失谐量的极大敏感性。在强耦合区，磁灵敏度可达10^{-15}T Hz^{-1/2}，比现有的磁电传感器高出两个数量级。我们推导出无噪声传感性能的条件。当PT对称性破缺时，观察到类Purcell效应。一个可能的实验方案，以实现我们的建议进行了讨论。
2019-06-12 cond-mat.mes-hall
Observation of the exceptional point in cavity magnon-polaritons
磁振子极化激元是由磁振子和光子之间的强耦合产生的混合轻物质准粒子。它们已成为实现量子换能器和存储器的潜在候选者。由于光子和磁振子的阻尼，极化激元的寿命有限。然而，稳定的磁振子极化激元态可以通过泵浦和损耗之间的动态平衡来达到，因此本征非平衡系统可以用非厄米哈密顿量来描述。在这里，我们设计了一个可调谐腔量子电动力学系统与一个小的铁磁球在微波腔和工程的光子和磁振子的耗散，以创建腔磁振子极化激元具有非厄米谱简并。通过调节磁振子-光子耦合强度，我们观察到了极化激子相干完全吸收，并证明了在例外点处的相变。我们的实验为研究腔磁振子极化激元的非厄米物理提供了一个新的宏观量子平台。
2017-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Frequency fluctuations of ferromagnetic resonances at milliKelvin temperatures
随着时间的推移，不必要的波动，简而言之，噪声，对器件性能是有害的，特别是对于量子相干电路。最近的努力已经展示了利用磁振子系统进行量子技术的路线，该技术基于将单磁振子与超导量子比特连接。然而，多个组件的耦合通常会给系统带来额外的噪音，从而降低其一致性。研究时间行为可以帮助识别潜在的噪声源，这是提高相干时间和混合器件性能的重要步骤。然而，迄今为止，铁磁共振（FMR）的频率噪声尚未被探索。在这里，我们调查这样的FMR频率波动的YIG球下降到mK-温度，并发现他们独立的温度和驱动功率。这表明YIG中测得的频率噪声主要是由迄今为止未确定的噪声源，这些噪声源的性质与两能级系统的传统模型不一致，尽管它们对样品线宽有影响。此外，FMR频率噪声功率谱密度（PSD）的函数形式不能用简单的幂律来描述。通过采用时间序列分析，我们找到了一个封闭的函数的PSD，适合我们的观察。我们的结果强调了在量子磁振子学中有用的应用相干性改进的必要性。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity based sensing of antiferromagnetic canting and nonzero-momentum spin waves in a van der Waals cavity-magnon-polariton system
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Institute of Science and Technology Austria（奥地利科学技术研究所）；Indian Institute of Technology Palakkad（印度理工学院帕拉卡德分校）
研究通过磁控腔体探测CrCl3中抗铁磁偏转和非零动量自旋波，发现磁场影响磁子-光子耦合强度非单调变化，揭示了自旋 flop 转变和非耦合传播模式。
2025-12-04 cond-mat.mes-hall
Twist-induced Near-field Thermal Switch Using Nonreciprocal Surface Magnon-Polaritons
本文研究扭转磁场下铁磁绝缘体平板的近场辐射传热，揭示不同阻尼条件下表面磁振子-极化激元对热开关比和传热增强的调控机制，为纳米尺度热管理提供扭转与磁控新途径。
2020-12-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Topological surface magnon-polariton in an insulating canted antiferromagnet
本文提出在绝缘倾斜反铁磁体（如赤铁矿）中利用强耦合磁振子-光子模式实现拓扑表面磁振子-极化激元，其源于体带的非平凡拓扑，为反铁磁自旋电子学提供新途径。
2025-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Geometry-controlled magnon-polaritons of double magnetic films in planar cavities
Universitas Indonesia（印度尼西亚大学）；National Research and Innovation Agency (BRIN)（国家研究与创新署）；Telkom University（Telkom大学）
本文研究了双磁性薄膜在平面腔体中的磁极子行为，通过建立双层散射理论，揭示了磁极子耦合与空间位置的关系，并预测了多模式理论中的明亮和暗通道。
2026-05-20 cond-mat.mes-hall
Driven-dissipative Quantum Dynamics in Cavity Magnon-Polariton System
基于相干态表象下的量子主方程，研究了腔磁振子-极化激元系统中任意阶量子关联的动力学行为。平均腔光子数的类拉比振荡和能级排斥现象与已有的实验观测结果非常吻合。腔光子和磁振子的二阶量子相干性进一步揭示了这两种情况下相干分量和非相干分量的竞争性质，这种相干性可以通过驱动微波和热浴系统地调谐。我们的结果表明，丰富的高阶量子动力学诱导的磁光物质相互作用，并作为一个不可缺少的一步，探索非经典状态的腔光子和磁振子在量子腔磁振子。
2021-10-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Geometric similarities and topological phases in surface magnon polaritons
本研究分析表面磁振子极化激元的色散与性质，利用几何相似性设计常规及拓扑器件，实现微波磁场强局域增强和跨阻抗无损波导连接。
2023-04-17 cond-mat.mes-hall physics.optics physics.plasm-ph
Nonlinear magnon polaritons
我们从实验和理论上证明了非线性自旋波相互作用抑制了由片上开口环谐振器探测的钇铁石榴石薄膜微波谱中的混合磁振子-光子准粒子或“磁振子极化激元”。我们观察到的Kittel和微波腔模式之间的强耦合在避免交叉作为磁场的函数在低微波输入功率，但在高功率的间隙完全关闭。实验结果很好地解释了一个理论模型，包括三个磁振子衰变到自旋波的Kittel磁振子。间隙闭合起源于由自旋波的相干反反应引起的高于Suhl不稳定性阈值的铁磁共振的饱和。
2022-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of magnonic Kerr nonlinearity on magnon-polaritons with a soft-mode
Yamagata University（山形大学）；Tohoku University（东北大学）
研究揭示了磁旋子Kerr非线性对具有软模的磁旋极子在强耦合 regime 中诱导有限激发间隙及混沌行为的影响。
2026-02-13 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Revealing ultra-strong magnon-photon coupling in a polar antiferromagnet Fe2Mo3O8 by time domain terahertz spectroscopy
磁振子与电磁波之间的强耦合可以导致耦合自旋光子准粒子的形成，称为磁振子极化激元。近年来，微波谐振腔内铁磁系统的这一现象得到了广泛的研究。然而，形成磁振子极化激元很少看到的反铁磁体（AFM），因为强耦合条件是不容易满足的。在这里，我们提出了时域太赫兹测量的多铁性极性反铁磁体Fe 2 Mo 3 O 8。我们清楚地发现两个模式之间的频率高于和低于电活性磁振子频率低于TN，我们分配到AFM磁振子极化激元的形成。基于能级分裂，导出了一种超强自旋光子耦合效应。然而，AFM磁振子极化激元是缺席的频域测量。我们的工作揭示了超短太赫兹脉冲驱动的相干磁振子形成为探测极化激元模分裂提供了一种新的途径。
2020-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Single-mode magnon-polariton lasing and amplification controlled by dissipative coupling
Zhejiang University（浙江大学）；College of Optical Science and Engineering, Zhejiang University（浙江大学光电科学与工程学院）
通过调节耗散耦合强度实现单模磁极子激光与放大，揭示了耗散耦合合作度在控制相变中的关键作用。
2025-11-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Control of the Coupling Strength and the Linewidth of a Cavity-Magnon Polariton
对强耦合腔光子-磁振子态等杂化系统的完全相干控制是实现未来信息处理技术的关键一步。因此，它是特别有趣的工程师故意控制机制，如耦合强度的完全控制作为一种措施，连贯的信息交换。在这项工作中，我们采用腔谐振器光谱演示了完全控制的杂交腔光子-磁振子态的耦合强度。为此，我们使用两个可以随意调谐的驱动微波输入。这里，只有第一输入直接耦合到空腔谐振器光子，而第二音调专门用作磁振子的直接输入。对于这些输入，可以独立地控制相对相位$ϕ$和幅度$δ_0$。我们证明，对于两个音调之间的特定正交，我们可以增加耦合强度，关闭的anticrossing间隙，并进入一个政权的水平合并。在过渡，总振幅增强了1000倍，我们观察到一个额外的线宽减少$13\%$在共振由于合并水平。这种对耦合的控制，以及因此对线宽的控制，开辟了一条途径来实现或抑制信息的交换，并弥合了量子信息和自旋电子学应用之间的差距。
2019-03-31 cond-mat.mes-hall
Multifrequency Floquet Engineering of Magnon Polaritons
University of Otago（奥塔哥大学）；Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies（多德光子与量子技术中心）
通过周期性调节微波腔频率实现磁极子Floquet工程，展示双频次调制对能谱的影响，揭示新的反交叉特性，为混合系统操控提供新方法。
2026-05-07 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Bistability of Cavity Magnon Polaritons
本文首次在钇铁石榴石（YIG）小球中观察到磁振子-极化激元强相互作用的腔磁振子系统中的磁振子-极化激元双稳态。这种振荡行为表现为腔磁振子极化激元（CMP）的频率突变，并与大、小极化激元数态之间的跃迁有关。在我们的实验中，我们分别将YIG球的[100]和[110]晶轴平行于静态磁场排列，并发现非常不同的取向行为（例如，顺时针和逆时针磁滞回线）。对实验结果进行了很好的拟合，并解释了由于克尔非线性的正负系数。此外，当磁场被调谐远离反交叉点的CMP，我们观察到同时双稳态的磁振子和腔光子通过施加驱动场的下分支。
2018-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Magnetically Tuned Continuous Transition from Weak to Strong Coupling in Terahertz Magnon Polaritons
根据耦合和耗散的相对速率，光-物质耦合系统处于弱耦合或强耦合状态。在这里，我们提出了一个独特的系统，耦合率不断增加与外部施加的磁场，而耗散率保持不变，使我们能够监测弱到强的耦合过渡作为磁场的函数。在阈值磁场为~14 T时，我们观察到钇正铁氧体中太赫兹磁振子模的拉比分裂。基于微观理论模型，我们发现随着磁场的增加，磁振子通过一个例外点转变为磁振子极化激元，这将为非厄米系统的原位控制开辟新的机会.
2022-08-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Antiferromagnetic cavity magnon polaritons in collinear and canted phases of hematite
腔自旋电子学探索在自旋电子学和量子现象之间的界面处的轻物质相互作用。迄今为止，研究主要集中在铁磁体与腔光子的杂化上，本文实现了反铁磁腔磁振子极化激元。单个赤铁矿晶体（α-Fe_2 O_3）中的集体自旋运动与具有所需特定对称性的18 - 45 GHz微波腔光子杂交。通过对Morin跃迁的测量，我们从理论和实验上证明了共线相的光子-磁振子耦合是由动力学Neel矢量和倾斜相的弱磁矩介导的.的耦合强度g示出与各向异性场的共线相和与Dzyaloshinskiii-Moriya场在倾斜相的比例。我们实现了强耦合制度在倾斜（C > 25在300 K）和非共线相（C > 4在150 K），从而与反铁磁相干信息交换。这些结果证明了一个通用的策略，以实现反铁磁腔磁振子极化激元不同的对称性，打开反铁磁材料的领域的腔自旋电子学。
2022-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Explosive growth of bistability in a cavity magnonic system
本文理论研究含磁非线性的腔磁振子系统，发现驱动类光子极化激元模式可使双稳态区域随功率突增数倍，并在微波透射率中引发两类模式同步增长。
2025-05-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Propagating spin-wave spectroscopy in nanometer-thick YIG films at millikelvin temperatures
University of Vienna（维也纳大学）；Brno University of Technology（布尔诺理工大学）；Institute of Magnetism（磁学研究所）
本文通过带状线纳米天线电激发与探测，实现了100nm厚YIG薄膜在低至45mK下的自旋波传播，测量了10μm距离的传输特性，揭示了GGG衬底的磁场依赖影响，为量子应用的集成磁振子电路奠定基础。
2023-01-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Tunable Magnon Polaritons via Eddy-Current-Induced Dissipation in Metallic-Banded YIG Spheres
本文通过在YIG球赤道加装金属带，利用角度可调的涡流耗散动态调控磁振子阻尼，实现磁振子-光子耦合状态在Purcell区与强耦合区之间的精确切换，为可调磁振子极化激元系统和非厄米磁振子学提供了新平台。
2025-04-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnetic Materials for Quantum Magnonics
Faculty of Physics, University of Vienna（维也纳大学物理学院）；Vienna Doctoral School in Physics, University of Vienna（维也纳大学物理博士学院）；INNOVENT e.V. Technologieentwicklung（INNOVENT技术发展有限公司）
本文综述了量子铁磁学中关键磁性材料，特别是YIG在不同基底下的性能差异，展示了其在长寿命磁子和量子信息处理中的应用潜力。
2026-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange Magnon-Polaritons in Microwave Cavities
我们制定了一个散射理论来研究磁性薄膜在微波腔超越独立自旋和旋转波近似的Tavis-Cummings模型。我们表明，强耦合不仅可以实现的铁磁共振（FMR）模式，但也为自旋波共振（SWR）的耦合强度是模式依赖性和减少模式指数的增加。强耦合机制也可以通过自旋泵入金属接触来电访问。
2015-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic dipolar modes in magnon-polariton condensates
对于在高质量谐振器中观察到的偶极携带激发，强耦合模式可以作为复合玻色子出现，并在极化激元流体的凝聚相中自发形成量子化涡旋。特别是在激子-极化激元中，它导致发射光子的持续捕获。本文证明了磁偶极-偶极相互作用引起的磁振子凝聚可以实现磁振子极化激元。在置于微波谐振腔中的准二维铁氧体圆盘中，观察到磁偶极模（MDM）振荡的量子限制效应。这些模式，其特征在于与旋转的超流和量子化的涡旋的能量本征态，表现为旋量凝聚。随着MDM磁振子在磁绝缘体准二维盘中的凝聚，还观察到电偶极凝聚。在MDM共振，在磁绝缘体和真空腔中的角动量之间的转移，演示了产生的涡流与固定的手。这表明极化激元波前具有独特的拓扑性质。人们观察到弯曲的波前和微波结构中的超辐射效应。在微波波导的散射态环境中，电磁波可以携带MDM谐振的拓扑相位。
2021-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Extreme enhancement of spin relaxation mediated by surface magnon polaritons
金属、半金属、半导体和极性绝缘体中的极化激元，由于其对电磁能的极端限制，为增强通常较弱的光-物质相互作用提供了许多有希望的机会，例如多极辐射、多光子自发发射、拉曼散射和材料非线性。这些高度受限的极化激元本质上是准静电的，它们的大部分能量驻留在电场中。因此，这些“电”极化激元远未优化用于增强磁性性质的发射，例如自旋弛豫，其通常比相应的电衰变慢许多数量级。在这里，我们建议使用表面磁振子极化激元的负磁导率材料，如MnF $_2$和FeF $_2$，以强烈增强自旋弛豫附近的太赫兹光谱范围内的发射器。我们发现，在100 nm的薄膜中，这些磁极化激元的长度可以被限制在比相同频率下的光子波长小10，000倍以上，从而使磁偶极跃迁的数量级增加了12个数量级。这需要太赫兹自旋翻转转换，通常发生在一年左右的时间尺度上，并迫使它们发生在亚毫秒的时间尺度上。我们的研究结果为太赫兹频率的极化激元提供了一个有趣的平台，更广泛地说，这是一种使用极化激元控制光-物质相互作用的新方法。
2018-10-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Entangling cavity-magnon polaritons by interacting with phonons
本文提出通过磁致伸缩引入声子与磁子模式色散耦合，利用声子散射驱动场的边带共振及模式比例优化，实现两个腔-磁子极化激元间的稳态纠缠，为微波量子信息处理和量子计量学提供宏观量子态及频率纠缠光子。
2025-03-21 cond-mat.mes-hall physics.optics physics.plasm-ph
Giant magnon spin conductivity approaching the two-dimensional transport regime in ultrathin yttrium iron garnet films
电导率是控制各种类型的传输（电子电荷、自旋、热等）的关键材料参数。由热力学驱动。磁振子，磁序的基本激发，在磁振子化学势的梯度下流动，磁振子化学势与磁振子（自旋）电导率$σ_{m}$成比例。磁性绝缘体钇铁石榴石（YIG）是有效的磁振子自旋输运的首选材料。在这里，我们报告了一个意想不到的巨人$σ_{m}$在记录薄的YIG薄膜厚度下降到3.7 nm时，被占用的二维（2D）子带的数量从大量减少到几个，这对应于从3D到2D磁振子输运的过渡。我们在室温下提取了二维自旋电导率（$\approx1$ S），与毫开尔文温度下GaAs量子阱中高迁移率二维电子气的（电子）自旋电导率相当。如此高的电导率为开发低耗散磁振子基自旋电子器件提供了独特的机会。
2022-01-12 cond-mat.mes-hall
Coherent perfect absorption of anti-modes in an indirect coupled magnon-polariton system
University of Manitoba（曼尼托巴大学）；Fudan University（复旦大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
该研究通过间接耦合磁极子系统实现了反模的相干完美吸收，展示了有效衰减率对谱幅的控制作用，并实现了磁调制的频率选择性微波吸收器。
2026-03-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magnetic anisotropy and GGG substrate stray field in YIG films down to millikelvin temperatures
本研究通过实验与数值方法揭示了YIG/GGG系统在毫开尔文温度下FMR频率偏移主要由GGG基底杂散场引起，并准确测定了YIG薄膜的磁各向异性，为量子磁子器件开发提供依据。
2024-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Observation of attractor transitions in active magnon-polaritons under microwatt drives
Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）
研究通过主动磁极子在微瓦驱动下观测到吸引子转变，揭示了非线性吸引子的多相稳定态及复杂动态行为，为非线性微波信号生成和高精度传感提供新途径。
2026-04-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Damping Enhancement in YIG at Millikelvin Temperatures due to GGG Substrate
研究发现在毫开尔文温度下，部分磁化的GGG顺磁衬底产生的非均匀偏置磁场是YIG薄膜FMR线宽增加十倍的主导机制，该成果为消除阻尼机制及推进固态量子技术提供了依据。
2024-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Control of the magnon-polariton hybridization with a microwave pump
本文研究了微波泵浦驱动下泵浦诱导磁振子模式与腔磁振子极化激元的耦合，该杂化系统可被磁场和泵浦参数自由操控，为扩展混合器件的控制提供了新机遇。
2023-08-05 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Ultrastrong magnon-photon coupling and entanglement in superconductor/ferromagnet nanostructures
本文提出含铁磁中间层的超导杂化纳米结构，利用电磁场强约束实现超强磁振子-光子耦合，并揭示其压缩真空、虚粒子布居及磁振子-光子纠缠特性。
2023-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin pumping driven by magnon-polaritons in a ferromagnet-coplanar superconducting resonator hybrid system
该研究在1.4 K的铁磁体–共面超导谐振器杂化系统中，利用逆自旋霍尔效应电学探测磁振子–光子强耦合驱动的自旋泵浦，并揭示耦合强度随微波功率增强而降低及超导谐振器的阈值非线性。
2025-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Overcoming intrinsic material limitations through cavity feedback
University of Alberta（阿尔伯塔大学）；Université de Strasbourg（斯特拉斯堡大学）；Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）
本文通过主动微波反馈抑制腔磁极子线宽，使极子-声子合作度提升至150，实现光、磁极子和声子三模式混合的直接证据。
2026-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Polaromechanics: cavity-magnon polaritons strongly coupled to phonons
本文提出一种新颖的极化力学混合系统，实现了极化激元与声子的三重强耦合，利用相干完美吸收将极化力学协同度提升至9.4×10^3，为多功能混合量子系统的构建和相干量子控制铺平了道路。
2025-05-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Steering between Level Repulsion and Attraction: Broad tunability of Two-Port Driven Cavity Magnon-Polaritons
腔-磁振子极化激元（CMP）是微波谐振腔中磁性样品中腔光子与磁振子杂交产生的准粒子。在强耦合区，宏观耦合强度超过个体耗散，存在相干的信息交换。这使得CMP成为未来应用的有希望的候选者，例如在信息处理中。CMP研究的最新进展现在不仅允许按需创建CMP，而且允许调整耦合强度-这可以被认为是增强或抑制信息交换。这里，我们超越了标准的单端口驱动CMP，采用了双端口驱动CMP。我们通过两端口之间的相对相位$ϕ$和幅度场比$δ_0$来控制耦合强度。具体来说，我们从输入输出理论中推导出一个新的表达式，用于研究双端口驱动CMP，并讨论了耦合强度的影响。此外，我们研究中间的情况下，相对相位之间的最大值和最小值，特别是，高$δ_0$制度，这还没有被探索。
2019-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Magnetic wideband VHF localized field probe using magnon polaritons
本文提出并演示了一种利用 YIG 球与铜谐振腔磁振子-光子强耦合的宽带 VHF 局域磁场探针，通过调谐 Larmor 频率实现 150-225 MHz 亚 pT 灵敏度，动态范围超 100 dB，适用于量子电路微型化构建模块。
2025-10-31 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Cavity magnon-polaritons in cuprate parent compounds
量子物质的腔控制可能为研究和操纵多体系统提供新的途径。一个特别吸引人的想法是使用空腔来增强超导性，特别是在非常规或高$T_c$系统中。受此启发，我们提出了一个方案，用于耦合太赫兹谐振器的反铁磁波动的铜酸盐母体化合物，这被认为是提供胶水的库珀对在超导相。首先，我们推导出与平面氧相关的Neél级磁振子激发和极性声子之间的相互作用。该模式也耦合到腔电场，并且在存在自旋-轨道相互作用的情况下介导腔和磁振子之间的线性耦合，形成杂化磁振子-极化激元。这种杂交与光子动量线性消失，这意味着需要近场光学方法，我们分析一个简单的模型。然后，我们推导出腔和磁振子之间的高阶耦合，它只存在于双层系统中，但不依赖于自旋轨道耦合。这种相互作用被发现是大的，但只耦合到bimagnon运营商。结果，我们发现一个强大的，但严重阻尼，双磁振子腔相互作用，产生高度不对称的腔线形状在强耦合制度。最后，我们概述了几个有趣的扩展我们的理论，包括载流子掺杂的铜氧化物和其他强相关的系统与太赫兹尺度的磁激发的应用。
2021-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
