南京大学万贤纲团队Phys. Rev. Lett.: 所有点群中磁电耦合效应的对称性分析
- 2026-03-31 11:38:58
南京大学万贤纲团队Phys. Rev. Lett.: 所有点群中磁电耦合效应的对称性分析
来自公众号：科研任我行 本文以传播知识为目的，如有侵权请后台联系我们，我们将在第一时间删除。 2026年1月29日，Phys. Rev. Lett.在线发表了南京大学万贤纲教授课题组的研究论文，题目为《Symmetry Analysis of Magnetoelectric Coupling Effect in All Point Groups》，论文的第一作者为Xinhai Tu和Di Wang。 
图1 各类螺旋磁结构的示意图 (a) Cycloidal; (b) Screwed; (c) Sinusoidal 
图2 拓扑铁磁态及其诱导铁电态的示意图 
【论文链接】 Tu, X., Wang, D., Zhou, H. et al. Symmetry Analysis of Magnetoelectric Coupling Effect in All Point Groups. Phys. Rev. Lett., 2026, 136, 046802. https://doi.org/10.1103/dzpt-kz32 投稿日期：2025年07月10日 接收日期：2025年12月22日 
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多铁性材料通常根据其铁性序的微观起源分为两类。第一类多铁性材料的铁电性与磁性源于不同的机制，且通常发生在不同的温度下。相比之下，第二类多铁性材料的铁电性直接由磁序诱发，从而产生强磁电耦合效应。第二类多铁性材料中的本征磁电耦合效应（区别于轴子绝缘体中的拓扑磁电耦合效应）因其基础物理意义和潜在应用前景而备受关注。
特别值得关注的是，多铁性材料中铁磁与铁电涡旋态的共存现象为下一代多功能器件的研发提供了重要机遇。尽管目前已有多种微观模型被提出用以解释第二类多铁性材料中显著的磁电耦合效应，但在特定材料体系中识别主导微观机制仍面临重大挑战。
对称性分析为理解第二类多铁性材料中的磁电耦合效应提供了重要依据。在此研究中，作者通过朗道唯象理论系统研究了所有32种非磁性点群中电极化与非均匀磁化之间的耦合关系。该理论成功解释了所有已知非公度磁序第二类多铁性材料中的铁电极化现象。此外，通过对MAGNDATA数据库的系统筛选，研究预测出12种潜在的第二类多铁性材料候选体系，其中最高磁转变温度可达84 K。此外，研究发现共线正弦型自旋排布可成为铁电极化的全新来源。研究进一步证实，在单轴点群中，铁磁涡旋构型能够诱导产生拓扑铁电涡旋态，这为在多铁性材料中实现多重涡旋态共存开辟了新途径。
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