Circular dichroism in cavities coupled to ferromagnetic metals and superconductors

Abstract

I denne masteroppgaven undersøker vi muligheten for å bruke sirkulært polarisert lys i elektromagnetiske kaviteter for å studere superledere og ferromagnetiske metaller. En elektromagnetisk kavitet er et lukket område med elektrisk ledende vegger. Når et materiale plasseres i en kavitet, vil interaksjonen mellom materialet og kavitetfotonene endre det effektive fotonspekteret. Det effektive fotonspekteret kan måles ved hjelp av transmisjons- og refleksjonseksperimenter. Det har nylig blitt utviklet elektromagnetiske kaviteter som pålitelig kan eksitere sirkulært polariserte fotoner. Disse kavitetene muliggjør polarisasjonsavhengige transmisjonseksperimenter. Høyre- og venstrehendte fotoner transformeres til hverandre under tidsreversering. Dermed er sirkulært polarisert lys et viktig verktøy for å studere systemer som bryter tidsinversjonsymmetri. I denne masteroppgaven undesøker vi muligheten for å bruke polarisasjonsavhengige transmisjonseksperimenter til å studere ferromagnetiske metaller, ferromagnetiske superledere og superledere som bryter tidsinversjonsymmetri.

In this Master thesis, we investigate the possibility of using circularly polarized light in electromagnetic cavities to study superconductors and ferromagnetic metals. An electromagnetic cavity is an enclosed space with conductive walls. When placing a material in a cavity, the interaction between the material and the cavity photons can change the effective photon spectrum. This renormalized spectrum can be measured using transmission and reflection experiments. Recently, electromagnetic cavities that can reliably excite circularly polarized photons have been developed. These cavities open up the possibility of performing polarization-dependent transmission experiments. Right- and left-handed photons transform into each other under time reversal, making circularly polarized light an important tool to study time-reversal symmetry-breaking systems. This Master thesis will examine the extent to which polarization-dependent transmission experiments can be used to probe ferromagnetic metals, ferromagnetic superconductors and time-reversal symmetry-breaking superconductors.