由对称性控制的太赫兹腔体中超强声子-光子耦合
量子物理
2025-11-21 v1 材料科学
摘要
光学腔体提供了一种强大的工程方法，通过耦合受约束的电磁场与物质激发态来构建光-物质混合态。实现对耦合强度的现场控制对于探讨这种混合态如何随着耦合强度变化而演化至关重要。本文利用铅卤化物钙钛矿材料中发生对称性改变的结构相变，实现声子-光子耦合强度的可逆调谐。这是因为这些材料的声子频率和振子强度受晶格对称性的支配。对嵌入纳米槽腔体中的 MAPbI3 进行 terahertz 时间域光谱测量，结果显示在 Tc = 162.5 K 的临界温度以上，观测到三个极子分支；而在 Tc 以下，由于低温相中新增的声子模式激活，出现额外的极子分支。采用多模 Hopfield 模型准确复现了完整的色散曲线，确认所有归一化耦合强度均处于超强耦合 regime。这些结果表明，通过声子工程在光学腔体中实现对称性控制的超强耦合调谐是可行的。
关键词
引用
@article{arxiv.2511.16285,
title = {Symmetry-Controlled Ultrastrong Phonon-Photon Coupling in a Terahertz Cavity},
author = {Dasom Kim and Maxime Dherbécourt and Sae R. Endo and Geon Lee and Ayush Agrawal and Sunghwan Kim and Wen-Hua Wu and Aditya D. Mohite and Minah Seo and David Hagenmüller and Junichiro Kono},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.16285},
year = {2025}
}