近日,依托我校建設的山東省綠色與智能建筑材料重點實驗室(籌)團隊孫偉副教授在多鐵材料研究中取得重要進展,連續在Nature Materials、Nature Communications、Science Advances發表論文,題目分別為《Altermagnetic multiferroics with symmetry-locked magnetoelectric coupling》(評述)、《A unified symmetry framework for spin–ferroelectric coupling in altermagnetic multiferroics》(研究論文)和《Symmetry-Locked Six-State Control of Altermagnetism via Sliding Ferroelectricity》(研究論文),濟南大學均為論文的第一完成單位。

圖1 交錯磁多鐵體中極化控制的自旋劈裂反轉
交錯磁多鐵材料因具備鐵電性與自旋自由度的對稱性鎖定機制,為開發高性能、高集成密度的自旋電子器件提供了理想的材料體系。研究團隊從晶體對稱性視角,概述了交錯磁多鐵材料中磁電耦合的核心物理機制,進而提出了材料設計的核心準則與未來探索方向。在此框架下,基于非相對論自旋勞厄群理論,研究進一步揭示了鐵電極化調控交錯磁自旋能帶結構的三種普適性模式:自旋-鐵電解耦、贗時間反演耦合與非對稱動量映射。研究以雙層MnPS3為模型材料,通過第一性原理計算進一步提出了基于交錯磁體的六態電學控制方案。

圖2基于自旋勞厄群劃分的三類交錯磁-鐵電響應對稱性框架

圖3 雙層MnPS3體系下的非線性反常霍爾效應和六態電學控制方案
近年來,山東省綠色與智能建筑材料重點實驗室(籌)始終高度重視科技創新與人才培養,不斷夯實基礎研究底蘊,持續在Nature Materials,Nature Communications,Science Advances,Cement & Concrete Composites,Advanced Materials,Construction and Building Materials,Advanced Functional Materials等國際頂級期刊發表系列高質量論文,充分展現了團隊的科研實力與創新活力。未來,實驗室將繼續圍繞國家與區域發展重大需求,深耕材料前沿學科領域,加速科技成果轉化,為學校高質量發展與區域產業升級貢獻更大力量。
論文鏈接:
[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:孫偉、殷冀平 編輯:劉孟頔 編審:張偉