多铁性材料中铁电性与磁性之间的共存与耦合为实现磁电交叉调控（即电场控制磁性或磁场控制电极化）提供了基础，使其在自旋电子器件、传感器及数据存储等领域具有广阔应用前景。目前，铁磁性与铁电性共存的单相多铁性材料较为少见。近期，材料与物理学院张俊廷课题组在该领域的研究取得重要进展，提出了基于钙钛矿材料实现自旋诱导铁电性与铁磁性共存且耦合的新颖设计思路。该项研究成果在物理学顶级期刊Physical Review Letters上发表，并被选为本期封面文章。
该研究表明在偶数层双钙钛矿中一些常见的八面体扭曲模式能够破坏中心反演对称，借助于自旋轨道耦合作用一些简单磁结构如铁磁序能够诱导依赖自旋方向的铁电极化，通过外加磁场可以实现对铁电极化方向的调控。并揭示了这种自旋诱导铁电性的理论机制。此外，证实该体系可同时存在八面体旋转诱导的铁电性，因而有望同时实现电场控制磁性。这项研究为设计二维多铁性材料及实现磁电交叉调控提供了新的思路。
论文以中国矿业大学为第一单位，获得了国家自然学基金面上项目（No.11974418）的资助。论文题目为“Coexistence and Coupling of Spin-Induced Ferroelectricity and Ferromagnetism in Perovskites”。
