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非共挑耦合下强相关电子的腔体控制

量子物理 2026-03-20 v1 介观与纳米尺度物理 强关联电子

摘要

将材料与电磁腔体相互作用可通过结构化真空涨落来修改平衡属性。光与相关电子的耦合缺乏特征能量尺度,使得真空诱导的此类系统修饰本质上是非共挑且敏感于完整光子模式结构。本文对半填充Hubbard模型中由腔体诱导磁交换相互作用JJ的修饰进行非扰动计算,包含所有腔体模式且参数来自第一性原理确定。我们指出,修饰强度由广义Purcell因子控制,与频率积分光子态密度成正比。该结果确定了在非共挑 regime下将腔体几何与材料响应关联起来的具体设计原则。我们发展了一种在库仑规范下对材料耦合介质基片的一致化量化方案,揭示了静电筛选与由矢势引起的动力学效应之间的竞争。包括这两种效应是获得即使是定性正确预测的关键。对于金属基片,光-物质相互作用导致JJ的净增强,其幅度足以在两磁子拉曼光谱中被观察到。我们的框架为未来的实验和理论探索提供了具体设计指南。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.18933,
  title  = {Cavity Control of Strongly Correlated Electrons Beyond Resonant Coupling},
  author = {Lukas Grunwald and Xinle Cheng and Emil Viñas Boström and Michael Ruggenthaler and Marios H. Michael and Dante M. Kennes and Angel Rubio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.18933},
  year   = {2026}
}

备注

8 pages, 4 figures + Appendix (12 pages, 7 figures)