通过腔量子真空涨落调控二维范德华材料的电子与结构性质：一项第一性原理 QEDFT 研究

调控光学腔中的光子态密度和光-物质耦合，已成为通过强光-物质相互作用改变材料平衡性质的一种极具前景的方法。在本文中，我们采用最先进的量子电动力学密度泛函理论（QEDFT）来研究腔真空场涨落对二维（2D）范德华（vdW）层状材料电子和结构性质的调控。我们发现，腔光子通过沿光子偏振方向的局域化改变了电子密度，这是在此处研究的所有二维材料中均观察到的普遍效应。这种电子结构的改变调控了材料的性质，例如单层 h-BN 和 2H-MoS$_2$ 中能谷的移动，从而实现可调谐的带隙。此外，它还调控了双层 2H-MoS$_2$ 和 T$_\text{d}$-MoTe$_2$ 的层间距，使得铁电性、非线性霍尔效应和光学性质可作为光-物质耦合强度的函数进行调节。我们的发现为通过涨落腔光子场调控范德华相互作用，进而工程化广泛的二维层状量子材料开辟了新途径。