近日，南京理工大學(xué)物理學(xué)院闞二軍教授團(tuán)隊(duì)在多鐵材料研究上取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在國際頂尖期刊《物理評論快報》（Physical Review Letters）上面。

多鐵材料因同時具備鐵電性與磁性而備受關(guān)注，是新一代存儲器、傳感器和量子計算器件的核心候選材料。然而，傳統(tǒng)多鐵材料存在著顯著瓶頸：I型多鐵材料中鐵電性與磁性來源不同，磁電耦合微弱；II型多鐵材料雖然磁電耦合較強(qiáng)，但電極化強(qiáng)度過低，難以實(shí)際應(yīng)用。學(xué)界為此一直在探索是否存在同時具有強(qiáng)磁電耦合和高極化強(qiáng)度的多鐵材料。基于此，闞二軍教授團(tuán)隊(duì)首次提出了III型多鐵的理念，完善了多鐵物理的理論體系。

III型多鐵中的磁性由鐵電性直接驅(qū)動，因而兼具強(qiáng)磁電耦合與高電極化強(qiáng)度特性，但此前從未被實(shí)驗(yàn)或理論證實(shí)。團(tuán)隊(duì)基于一維離子鏈模型，首次提出鐵電性可通過調(diào)控電子結(jié)構(gòu)間接驅(qū)動磁性的物理機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，通過電場調(diào)控Cu原子位置，可實(shí)現(xiàn)鐵電性與鐵磁性的同步切換，驗(yàn)證了鐵電驅(qū)動磁性的III型多鐵特性。這一發(fā)現(xiàn)為開發(fā)高密度非易失性存儲器、超低功耗自旋場效應(yīng)管等器件提供了新的理論思路和材料平臺，有望推動自旋電子學(xué)與多鐵物理領(lǐng)域的跨越式發(fā)展。