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将材料与电磁腔体耦合，为通过结构化真空涨落调控平衡态性质提供了新途径。光与关联电子系统的耦合缺乏特征能量尺度，这使得此类系统的真空调控效应本质上属于非共振机制，且对光子模态结构极为敏感。该研究团队通过非微扰计算，首次从第一性原理出发，在考虑全部腔体模态的条件下，揭示了半填充Hubbard模型中磁交换作用J的腔体调控机制。研究表明：调控强度由广义Purcell因子决定，该因子与频率积分态光子密度成正比。这一发现确立了极化激元表面腔体作为调控关联系统的理想平台，而传统法布里-珀罗谐振腔由于光谱权重在积分过程中相互抵消，调控效果可忽略不计。 为实现上述计算，该工作开发了库仑规范下材料与介质基底耦合的量子化方案，揭示了静态库仑屏蔽效应与矢量势动力学效应之间的竞争关系。研究表明：只有同时考虑这两种效应，才能获得定性正确的预测结果。以金基底为例，光-物质相互作用会导致J值的净增强，其增强幅度足以通过双磁子拉曼光谱观测。该框架建立了非共振区间内腔体几何结构与材料响应之间的明确设计准则，将为未来实验与理论研究提供重要指导。