Циркуляция спинового сверхтока в кольце железо-иттриевого граната (Миниобзор)
Ю. М. Буньков+, П. М. Ветошко+*, Г. А. Князев+×, А. Н. Кузмичёв+
+Российский квантовый центр, 143025 Сколково, Москва, Россия
*Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского, 295007 Симферополь, Россия
×Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, 119992 Москва, Россия
Abstract
В данной работе впервые получена квантовая циркуляция тока
магнонов в условиях магнонной бозе-эйнштейновской конденсации (БЭК) в
замкнутом кольце из пленки железо-иттриевого граната (ЖИГ). Ранее было
установлено, что магнонный БЭК образуется в пленках ЖИГ при плотности
магнонов, соответствующей отклонению прецессирующей намагниченности на
угол более 2.5°. Циркуляция тока магнонов наблюдалась при помощи
оптической установки, производящей регистрацию ампдитуды и фазы магнонов
вдоль кольца. Состояние с циркуляцией возбуждалось при помощи
радиочастотного возбуждения в кольцевом волноводе, расположенном вдоль
кольца ЖИГ с разрывом и контролируемой разностнью фаз в месте разрыва.
Были зарегистрированы устойчивые состояния тока магнонов с полным фазовым
набегом 2π и 4π в контуре, соответствующие числам закручивания
фазы n=1 и n=2.
Показано, что состояния с квантованной циркуляцией устойчивы
относительно изменения фазы возбуждающих радиочастотных источников, а
переход между состояниями с различной циркуляцией наблюдается только
после разрушения состояния БЭК. Проведено сравнение с ранее
исследованными спиновыми сверхтоками и фазовыми проскальзываниями в
сверхтекучем 3He-B, а также с циркуляционными состояниями в других
бозе-конденсированных системах.