在材料物理学的一项重大进步中，德国和美国的研究人员从理论上证明，只需将极薄材料α-RuCl3放置在光学腔中即可控制其磁态。
这一发现可能为在不使用强激光的情况下控制材料特性的新方法铺平道路。
光学真空波动的作用
至关重要的是，仅腔真空波动就足以将材料的磁序从锯齿形反铁磁性转变为铁磁性。这一发现发布在npj Computational Materials上，是材料物理研究最近趋势的一部分，即使用强激光来改变磁性材料的特性。
通过仔细调整激光的特性，研究人员能够从根本上改变不同材料的导电性和光学特性。然而，这种方法需要高强度激光的连续刺激，并且与一些实际问题有关，主要是难以防止材料升温。
一种新的材料控制方法
因此，研究人员正在寻找使用光实现类似材料控制的方法，但不使用强激光。正是在这种背景下，来自德国汉堡马克斯普朗克物质结构与动力学研究所、斯坦福大学和宾夕法尼亚大学的理论家提出了一种根本不同的方法来改变空腔中真实材料的磁性——不使用激光。
他们的合作表明，仅空腔就足以将α-RuCl3的锯齿形反铁磁性转化为铁磁性。至关重要的是，该团队证明，即使在看似黑暗的空腔中，α-RuCl3也能检测到电磁环境的变化并相应地改变其磁态。
综上所述
这种效应是纯粹的量子效应，因为在量子理论中，空腔从来都不是真正的空。相反，光场的波动方式使光粒子出现和消失，这反过来又影响材料的性能。
« 光学腔将电磁场限制在非常小的体积内，从而增加了光与材料之间的有效耦合“主要作者EmilViñasBoström说，他是MPSD理论小组的博士后研究员。“我们的研究结果表明，对腔体电场真空波动进行仔细设计会导致材料磁性能发生剧烈变化。
由于不需要光激发，因此该方法原则上绕过了与连续激光驱动相关的问题。这是第一个在真实材料中展示这种空腔控制磁性的工作，并且是继之前对铁电和超导材料的空腔控制的研究之后。
研究人员希望设计特定的空腔将帮助他们实现难以捉摸的物质新阶段，并更好地理解光和物质之间的微妙相互作用。
通过仔细调整激光的特性，研究人员能够从根本上改变不同材料的导电性和光学特性。
在这种情况下，量子效应是什么?
这是由于在量子理论中，空腔从来都不是真正的空的。光场的波动方式使光粒子出现和消失，这反过来又会影响材料的性能。
