近日,依托我校建设的山东省绿色与智能建筑材料重点实验室(筹)团队孙伟副教授在多铁材料研究中取得重要进展,连续在Nature Materials、Nature Communications、Science Advances发表论文,题目分别为《Altermagnetic multiferroics with symmetry-locked magnetoelectric coupling》(评述)、《A unified symmetry framework for spin–ferroelectric coupling in altermagnetic multiferroics》(研究论文)和《Symmetry-Locked Six-State Control of Altermagnetism via Sliding Ferroelectricity》(研究论文),济南大学均为论文的第一完成单位。

图1 交错磁多铁体中极化控制的自旋劈裂反转
交错磁多铁材料因具备铁电性与自旋自由度的对称性锁定机制,为开发高性能、高集成密度的自旋电子器件提供了理想的材料体系。研究团队从晶体对称性视角,概述了交错磁多铁材料中磁电耦合的核心物理机制,进而提出了材料设计的核心准则与未来探索方向。在此框架下,基于非相对论自旋劳厄群理论,研究进一步揭示了铁电极化调控交错磁自旋能带结构的三种普适性模式:自旋-铁电解耦、赝时间反演耦合与非对称动量映射。研究以双层MnPS3为模型材料,通过第一性原理计算进一步提出了基于交错磁体的六态电学控制方案。

图2基于自旋劳厄群划分的三类交错磁-铁电响应对称性框架

图3 双层MnPS3体系下的非线性反常霍尔效应和六态电学控制方案
近年来,山东省绿色与智能建筑材料重点实验室(筹)始终高度重视科技创新与人才培养,不断夯实基础研究底蕴,持续在Nature Materials,Nature Communications,Science Advances,Cement & Concrete Composites,Advanced Materials,Construction and Building Materials,Advanced Functional Materials等国际顶级期刊发表系列高质量论文,充分展现了团队的科研实力与创新活力。未来,实验室将继续围绕国家与区域发展重大需求,深耕材料前沿学科领域,加速科技成果转化,为学校高质量发展与区域产业升级贡献更大力量。
论文链接:
[1] Sun, W., Yang, C., Wang, X.et al.Altermagnetic multiferroics with symmetry-locked magnetoelectric coupling.Nat. Mater.25, 884 (2026).
https://www.nature.com/articles/s41563-026-02518-5
[2] Sun, W., Wang, W., Yang, C.et al.A unified symmetry framework for spin–ferroelectric coupling in altermagnetic multiferroics.Nat. Commun. 17, 3101 (2026).
https://www.nature.com/articles/s41467-026-69635-2
[3] Sun, W., Wang, W., Yang, C.et al.Symmetry-locked six-state control of altermagnetism via sliding ferroelectricity. Sci. Adv. 12, eaec5229 (2026).
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec5229
撰稿:孙伟、殷冀平 编辑:刘孟頔 编审:张伟