內蒙古大學研發出特殊多功能材料

本報呼和浩特10月5日電 記者高平、王瀟 從內蒙古大學獲悉，內蒙古大學科研團隊日前在新型功能材料研發領域取得重大突破，成功合成出具有特殊垂直磁結構的“雜化非本徵鐵電多鐵材料”。這一成果為解決長期以來困擾學界的鐵磁與鐵電難以共存問題提供了全新方案，有望推動下一代高速、低功耗信息存儲技術的發展。

多鐵性材料是一種同時具備兩種或以上特殊性能（如類似磁鐵的磁性、類似鐵電陶瓷的電性）的先進材料，是研製未來高性能信息存儲器和傳感器的核心。然而，材料中的磁性和電性往往相互排斥，難以在一種材料中穩定共存並實現相互控制，尤其是實現與特殊垂直磁結構耦合的多鐵材料，更是主要停留在理論階段。

內蒙古自治區微尺度物理與原子製造重點實驗室主任趙世峯教授團隊經過持續攻關，找到了破解這一難題的巧妙方法。團隊選擇兩種特定的鈣鈦礦材料，像搭建納米級“積木”一樣，通過精確控制其原子排列結構（特別是氧八面體的旋轉和扭曲），成功誘導出了垂直的磁結構，並使其與在室温下就能存在的“雜化非本徵鐵電性”耦合在一起。這項創新的“幾何控制”策略，巧妙繞開了電子層面上的相互排斥，使強磁性和鐵電性得以在接近室內温度下“和諧共存”。

“這是國際上首個實現垂直磁序與雜化非本徵鐵電性耦合的多鐵材料。”趙世峯介紹，該研究成果已於近日發表在物理學頂級期刊《物理評論快報》上，這也是內蒙古首次以第一完成單位在該期刊發表學術論文。