钇铁石榴石 | YIG sphere - YIG球

为什么选择磁振精密?

小小的YIG球 为什么不好制造?

YIG的莫氏硬度在6.5附近,和钢铁相当。但其又属于单晶绝缘体,延展性弱,脆性高。加工难度极高。

把YIG加工的十分光滑,一般的精密加工表面粗糙度为1-2微米。而要想得到高质量的YIG,则需要将表面粗糙度提升到近乎苛刻的0.3微米。

YIG的退火参数需要很多次的尝试,这种试错成本也很高。通常这种参数被视为商业机密。

YIG的高功率非线性实验可能会使YIG达到非常高的温度,进而破坏最佳退火的条件。导致YIG质量下降、阻尼增加、共振线宽变宽。

前沿:实验与灵感

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谷歌学术中的“YIG Sphere”统计

1956年YIG材料发现以来,1950-2000年为平稳发展期、2000-2010年为线性增长期、2010年以后呈指数快速增长趋势。2021年,更是有超过600篇文章提及YIG球体。 Graph by Yutong (2022 Aug)

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磁振子自旋电子学

磁振子是量子化的自旋波。自旋流比电流可携带、传输和处理更多信息。磁子与自旋波结合可克服现代电子学的欧姆损耗。非线性相互作用的逻辑电路可以设计得更小。 Chumak, Andrii V., et al. "Magnon spintronics." Nature physics 11.6 (2015): 453-461.

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腔-磁振子动力学

辐射压力和电致伸缩力与电磁场耦合,呈现出声子-磁子耦合。 Zhang, Xufeng, et al. "Cavity magnomechanics." Science advances 2.3 (2016): e1501286.

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非线性磁振子中的双稳态

磁振子中由于克尔效应,观测到磁子-极化激元双稳态。为后来的非线性及混沌现象开辟了道路。 Wang, Yi-Pu, et al. "Bistability of cavity magnon polaritons." Physical review letters 120.5 (2018): 057202.

谁选择了我们?

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山东大学

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上海科技大学

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浙江大学

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中国科学院

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华中科技大学

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兰州大学

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成都西蒙电子

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曼尼托巴大学