Wetenschap
Onderzoeksteam realiseert magnonische frequentiekam
De optische frequentiekam, een spectrum van optische straling dat bestaat uit gelijkmatig verdeelde en fase-coherente smalle spectraallijnen, werd aanvankelijk ontwikkeld voor nauwkeurige tijd- en frequentiemetingen. De afgelopen twintig jaar heeft het brede toepassingsmogelijkheden laten zien op gebieden als astronomie, kosmologie, optische atoomklokken en kwantumsleuteldistributie. De implementatie van magnonische frequentiekammen voor zeer nauwkeurige magnonische frequentiemetingen blijft echter een uitdaging.
Een team onder leiding van prof. Dong Chunhua van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China (USTC) heeft door middel van magnomechanische interactie een nieuwe magnonische frequentiekam in een resonator gegenereerd. Hun werk is gepubliceerd in Physical Review Letters .
Om de magnonische frequentiekam in een resonator te realiseren, gebruikte het team eerst een externe sterke pomp om de niet-lineaire magnomechanische interactie te versterken die werd veroorzaakt door het magnetostrictieve effect. Wanneer het pompvermogen voldoende sterk is, wordt de niet-lineaire magnomechanische interactie prominent, wat leidt tot een cascadering van vier golven, vergelijkbaar met het Kerr-frequentiekameffect.
Als resultaat wordt een magnonfrequentiekam gegenereerd die bestaat uit maximaal 20 kamlijnen, met een frequentieafstand van 10,08 MHz, gelijk aan de resonantiefrequentie van de mechanische resonator. Bovendien maakte het team gebruik van injectievergrendeling om de frequentieafstand van de magnonische frequentiekam te stabiliseren en te controleren.
Dit werk stimuleert niet alleen het onderzoek naar de niet-lineariteit van magnonsystemen, maar onthult ook het toepassingspotentieel van magnonfrequentiekammen voor detectie en metrologie.