凝聚态物理计算团队张俊廷在多铁性材料领域研究取得研究进展
电场控制磁性已成为下一代磁性存储和自旋电子器件的一个关键挑战,而多铁性材料的磁电耦合效应为实现电场控制磁性提供了一个有效途径。目前在多铁性材料研究中仍存在一些研究困境,如具有铁电性与铁磁性共存的多铁性材料仍然非常少见,且缺乏本征磁电耦合效应等,难以实现电场控制磁性。
近日,材料与物理学院凝聚态物理计算团队在该领域取得研究进展,提出了基于二维钙钛矿实现铁电性与铁磁性共存及电场控制磁性的新颖设计思路。该研究首先通过群论分析指出在A位有序的钙钛矿中哪些八面体扭曲模式能够诱导铁电性,其次通过理论计算筛选了在钙钛矿单层体系中可同时存在铁电性与铁磁性的材料,揭示了该体系中存在的磁电耦合机制。证实在该类体系中磁化方向的转变依赖于铁电转换的路径,通过选择合适的材料可实现电场翻转面内磁化。
相关研究成果以“Two-Dimensional Multiferroics with Intrinsic Magnetoelectric Coupling in A Site Ordered Perovskite Monolayers”为题发表于国际顶级期刊Nano Letters(IF = 12.26)上发表,并被选为补充封面文章。论文以材料与物理学院硕士研究生沈小凡为第一作者(已赴南京大学攻读物理学博士学位),材料与物理学院张俊廷副教授和南京大学吕笑梅教授为共同通讯作者,中国矿业大学为第一通讯单位。研究获得了国家自然学基金面上项目(No.11974418)的资助。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.2c03457?ref=PDF。