近日，物理科学与技术学院周小东副教授与澳大利亚伍伦贡大学程振祥教授团队、江苏师范大学李印威教授团队、吉林大学王彦超教授合作，在多铁材料磁电耦合方面取得系列重要进展，相关成果相继发表在《Nature Communications》。
论文《Sliding ferroelectric metal with ferrimagnetism》，由伍伦贡大学程振祥教授团队与我校王文洪教授团队合作完成，周小东副教授与伍伦贡大学王啸天、程振祥教授为论文共同通讯作者。本研究基于反铁磁金属双层，提出了一种构建二维滑移铁电亚铁磁金属的通用设计策略，实现了铁电极化、自旋劈裂和净磁矩在铁电翻转过程中的三重耦合切换。以近室温范德华磁性体系Fe5GeTe2为例，研究发现其可通过层间滑移由非极性反铁磁相转变为铁电亚铁磁相。该体系依托其本征金属性，无需掺杂即可产生显著输运响应，并可由电场诱导的铁电翻转实现输运符号的反转。该工作得到了国家重点研发计划物态调控专项“强自旋轨道耦合反铁磁材料物态调控及原型器件”（2022YFA1402600）等项目的支持。
论文《Phase-transition-driven ferroic response in 2D CuMnP2Se6 under ultra-low electric fields》，周小东副教授、江苏师范大学李印威教授和徐美玲副教授、吉林大学王彦超教授为论文共同通讯作者。研究团队发现了一类新型二维双金属硫（硒）磷酸盐多铁材料XMnP2(S/Se)6（X=Cu，Au）。这类材料突破了该材料家族中以面外极化为主的传统认识，表现出稳定的面内自发极化特征。此外，研究发现CuMnP2Se6体系中存在两种能量接近但极化方向相反、且对应不同磁性基态（铁磁与反铁磁）的铁电相。这种磁性-铁性高度耦合的特性使得该体系在超低电场作用下即可实现铁电极化反转，并同步诱发铁磁-反铁磁相变。
周小东，副教授，主要从事磁性拓扑材料输运性质与多铁材料磁电耦合方面的研究。以第一/通讯作者在Physical Review Letters(2)、Nature Communications(2)、Advanced Materials (1)、Advanced Functional Materials(1)、Nano Letters(3)、Physical Review B/Materials(6)、Applied Physics Letters(1)、npj Computational Materials(1)等学术期刊发表论文20余篇。主持国家自然科学青年基金项目等多项。
（审稿：物理科学与技术学院 成玲 编辑：党委宣传部 柳婷）
图片来源：物理科学与技术学院