https://www.nature.com/articles/s41586-025-10062-6
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通过设计电磁环境来改变材料的基态特性是否可行？受理论预测的启发，这种无需光学激励的腔控制特性的实验实现开始出现。在这里，我们设计并实现了一个新平台来实现腔体改变材料。双曲范德华 (vdW) 化合物的单晶提供了具有增强的光子态密度和显着的模式限制的谐振电磁环境20,21,22,23,24。我们将六方氮化硼 (hBN) 与分子超导体 κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Br (κ-ET) 连接起来。 hBN 的红外双曲模式 (HM) 频率（参考文献 25,26）与超导性涉及的 κ-ET 的红外活性碳-碳 (C=C) 伸缩分子共振相匹配 27。第一原理分子 Langevin 动力学模拟支持的纳米光学数据证实了 κ-ET 中 hBN 双曲腔模式和 C=C 拉伸模式之间存在共振耦合。使用磁力显微镜 (MFM) 进行的迈斯纳效应测量表明，hBN/κ-ET 界面附近的超流体密度受到强烈抑制。非共振控制异质结构，包括 RuCl3/κ-ET 和 hBN/Bi2Sr2CaCu2O8+x (BSCCO)，没有表现出明显的超流体抑制。这些观察结果表明 hBN/κ-ET 实现了空腔改变的超导基态。我们的工作强调了没有外部光子的暗腔在设计复杂量子材料的电子基态特性方面的潜力。
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物理学家首次证明，可以通过将材料耦合到内置的光限制腔来改变材料的超导性。在《自然》杂志上发表的实验中，哥伦比亚大学的 Itai Keren 领导的团队展示了如何通过将精心挑选的材料粘合在一起来故意设计量子特性，而无需施加任何外部光、压力或磁场。随着研究人员更加详细地探索固体的量子行为，他们发现了大量所谓的“涌现”特性，这些特性是由电子、量子自旋和晶格局部振动之间复杂的相互作用产生的。包括超导性、磁性和电荷排序在内的现象都是从这些集体效应中产生的——所有这些现象都比它们微观部分的总和更丰富、更复杂。
基于这一原则，物理学家越来越多地探索材料是否可以在设计时将特定的涌现行为直接内置到其结构中。这里的目标不是在化合物制成后对其进行调整，而是从一开始就设计其量子环境。
