SrTiO$_3$的铁电光基态：腔体材料工程
材料科学
2021-09-15 v1 计算物理
摘要
光学腔将光限制在空间的小区域内，可导致腔内材料与光的强耦合。这产生了新的态，其中光与物质的量子涨落可彻底改变材料的性质。在此，我们基于第一性原理计算证明，这种光-物质耦合诱导了 SrTiO 基态中集体相从量子顺电到铁电的转变，而此前这仅在非平衡强激发条件下实现过[1, 2]。这是一种光-物质杂化基态，仅因与光的真空涨落耦合而存在，即“光基态”。该相变伴随晶体结构的变化，表明材料的基本基态性质可通过强光-物质耦合调控。这种对量子态的调控使得纯粹通过将其暴露于受限光下来裁剪材料性质甚至设计新材料成为可能。
引用
@article{arxiv.2101.11313,
title = {The Ferroelectric Photo-Groundstate of SrTiO$_3$: Cavity Materials Engineering},
author = {Simone Latini and Dongbin Shin and Shunsuke A. Sato and Christian Schäfer and Umberto De Giovannini and Hannes Hübener and Angel Rubio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.11313},
year = {2021}
}