Magnonengase and -kondensate

Magnonengase bilden ein hervorragendes reales Modellsystem für die Untersuchung von wechselwirkenden Boseteilchen und für korrelierte Systeme insgesamt.

Das besondere Potential von Magnonensystemen liegt in der weiten Zugänglichkeit und Kontrollierbarkeit wichtiger Eigenschaftsparameter begründet wie zum Beispiel der Dichte der Magnonen und deren spektrale Eigenschaften, welche vor allem auch die Magnon-Magnon-Wechselwirkungen bestimmen. Die Wechselwirkungen können über externe Parameter wie die Probengeometrie und -größe oder das angelegte magnetische Feld gesteuert werden. Die Kontrolle der Magnonendichte lässt sich am effektivsten mittels parametrischen Pumpens realisieren. Dabei werden Magnonen gezielt in einen engen Bereich des Spektrums injiziert. Dies kann in Gestalt eines Kondensats aus Magnonenpaaren, die über die Pumpphotonen gekoppelt sind, geschehen. Die Entstehung, die Thermalisierung und der Zerfall dieses Kondensats sowie dessen Wechselwirkung mit dem Bose-Einstein-Kondensat der Magnonen stellen ein brandaktuelles Forschungsgebiet dar.

Zeit-, orts-, phasen- und wellenvektoraufgelöste Brillouin-Lichtstreuspektroskopie zusammen mit konventioneller Mikrowellentechnik ermöglichen einen guten experimentellen Zugang in die Dynamik der Magnonengase und -kondensate.