腔体调控铁电性中的局域涨落

通过共振电磁腔调控量子物质，是建立对材料相与功能控制的一条有前景的途径。量子顺电绝缘体——即近乎铁电的材料——是为此目的特别有前景的候选体系，因为它们具有强烈涨落的集体模式，可直接与电场耦合。在本工作中，我们在一个由量子顺电体夹于两片高质量金属镜之间构成的法布里-珀罗型腔系统中探讨这一可能性。通过发展一个完整的多模连续介质描述，我们得以在空间分辨的方式下研究腔体对多种系统尺寸与温度的影响。令人惊讶的是，我们发现一旦纳入横模连续谱，腔体最终会抑制铁电关联。该效应源于腔边界处横光子的屏蔽，因此被限制在顺电样品的表面。我们还探讨了该效应的温度依赖性，发现其在高温下消失，表明这是一个纯粹的量子力学效应。我们将结果与卡西米尔力和范德瓦尔斯力的计算相联系，认为它们与量子顺电体中的偶极涨落密切相关。我们的结果基于一般形式体系，预期具有广泛适用性，为研究含多种材料与相的异质结构的量子电动力学铺平道路。