研究透视：太赫兹微腔-二维材料 | Nature

背景：量子材料中的多体现象源自电子连续态间的复杂相互作用，调控这些相互作用对于设计新物相至关重要。利用光学微腔中的受限光场定制调控材料电子性质，是凝聚态物理和材料科学的重要研究方向。研究目的：瑞士苏黎世联邦理工学院F. Helmrich、T. F. Nova教授团队开发了集成双栅二维量子材料的亚波长太赫兹时域显微平台，旨在实验证明太赫兹腔光子可在可调的范德华材料中介导有效吸引相互作用，并将原本连续的电子-空穴跃迁重组为离散的类激子束缚态。结论：实验以Bernal堆垛双层石墨烯（BLG）为平台，当BLG带隙与约2.3THz腔模式共振时，进入超强耦合状态，归一化耦合强度η≈40%，显著超过超强耦合10%阈值，观测到从带间连续态中涌现的腔诱导共振，行为类似库仑束缚激子，可在最高100K宽温区保持稳定。该成果突破传统超强耦合依赖预先存在离散物质激发的限制，展示了腔电磁场重塑连续电子态、设计二维混合光-物质相的能力。