Adv. Mater.：武大史建平课题组室温磁电耦合研究取得新进展

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Adv. Mater.：武大史建平课题组室温磁电耦合研究取得新进展

来源：武汉大学 2022-12-07

导读：12月2日，Advanced Materials（《先进材料》）在线发表了武汉大学高等研究院研究员史建平课题组有关室温磁电耦合的最新研究成果。该工作不仅为在原子尺度理解和调控多铁特性提供了理想平台，也为后摩尔时代新型信息存储器件研发开辟了一条新的途径。

论文题目为“Room-Temperature Magnetoelectric Coupling in Atomically Thin ε-Fe₂O₃”（《原子级薄二维ε-Fe₂O₃中的室温磁电耦合效应》）。高等研究院2020级硕士研究生王雨竹和2019级硕士研究生王鹏为文章第一作者，史建平和国家纳米科学中心研究员王振兴为文章通讯作者，武汉大学为文章第一署名单位和通讯单位。

原子级薄二维ε-Fe₂O₃的室温铁电和铁磁性

通过调控存储介质中的稳定状态有利于实现高密度数据存储。多铁材料利用铁电序和磁序的交叉耦合，为数字信息处理提供了一条新的途径，被誉为未来信息存储的领航者。在二维半导体中实现铁电序和磁序的交叉耦合，可同时控制电子的自旋和极化属性，使得信息处理和信息存储功能集成在单一芯片上，有望替代传统微电子技术，成为下一代信息技术发展的重要方向之一。然而，铁电序和磁序间的互斥起源，使得在同一材料体系中同时获得上述两种物性以及实现室温磁电耦合极其困难。

史建平课题组设计了一种巧妙的空间限域化学气相沉积策略，在云母衬底上成功制备了原子级薄二维ε-Fe₂O₃。通过生长参数的精确调控，首次获得了单晶ε-Fe₂O₃。利用不同占据位点Fe3+离子的尺寸效应和超交换相互作用，在原子级薄ε-Fe₂O₃中发现了室温长程铁磁和铁电有序性。铁磁和铁电性的同时存在表明ε-Fe₂O₃是一种室温多铁材料。通过调控施加电场，首次揭示了二维ε-Fe₂O₃的强室温磁电耦合效应。

该工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、北京分子科学国家研究中心以及中央高校基本科研业务费等项目的支持，也得到了武汉大学电镜中心的技术支持。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202209465?af=R

参考资料：http://news.whu.edu.cn/info/1015/68455.htm

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来源：武汉大学 2022-12-07