Magnonica a cavità e stati legati nel continuo con specchi di Bragg e anti-Bragg

Abstract degli autori

Un array periodico di emettitori risonanti accoppiato a una guida d’onda unidimensionale può fungere da specchio. Un esempio tipico è uno specchio di Bragg, in cui gli emettitori sono distanziati di multipli di mezza lunghezza d’onda e potenziano collettivamente la riflessione della luce. Due specchi di questo tipo formano una cavità efficace che ospita stati legati nel continuo (BIC). Tuttavia, generare e rilevare i profili spaziali di questi BIC si è rivelato difficile. Qui dimostriamo sperimentalmente la presenza di BIC nella magnonica a cavità, usando due array periodici di sfere ferrimagnetiche e una sfera sonda in un’architettura a doppia guida d’onda aperta. Realizziamo sia cavità di Bragg sia cavità anti-Bragg, i cui specchi hanno costanti reticolari diverse. Nella cavità di Bragg sono presenti supermodi degeneri formati dalle sfere degli specchi. Mostriamo che un singolo supermodo oscuro si accoppia coerentemente al magnone della sfera sonda nella regione della cavità, formando due polaritoni la cui separazione scala sia con le dimensioni della sfera sonda sia con il numero di sfere degli specchi. Al contrario, la cavità anti-Bragg presenta supermodi luminosi e oscuri in una banda proibita, modificando sostanzialmente l’interazione tra magnoni e cavità. Inoltre, spostando la sfera sonda, rileviamo il campo della cavità in funzione della posizione, mettendo in evidenza il ruolo dei BIC in queste cavità. Il nostro apparato sperimentale flessibile con una sonda a scansione apre possibilità per rilevare altri stati esotici creati dall’interazione luce-materia, interfacciarsi con circuiti superconduttori in reti quantistiche ibride e studiare la fisica non hermitiana con cavità di Bragg e anti-Bragg.