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南京师范大学物科院王怀强在Nat. Commun.和PRL上合作发表交错磁体领域重要成果

2026/11/14 9:14:01    2542
来源:南京师范大学
摘要: 近期,物科院王怀强副教授与合作者在交错磁体领域取得重要进展,提出了交错磁诱导第二类多铁性的机理以及用圆偏光实现奇宇称磁性的方案。
  【仪表网 研发快讯】 近期,物科院王怀强副教授与合作者在交错磁体领域取得重要进展,提出了交错磁诱导第二类多铁性的机理以及用圆偏光实现奇宇称磁性的方案。相关研究成果分别以“Altermagnetic type-II multiferroics with Néel-order-locked electric polarization”和“Floquet odd-parity collinear magnets”为题发表在Nature Communications [Nat. Commun. 17, 6889 (2026)]和Physical Review Letters [PRL 136, 126704 (2026),入选编辑推荐]上。
 
  交错磁体是近年来提出的一类非常规磁性材料,因其独特的零净磁化与能带交换劈裂共存特性,迅速成为凝聚态物理领域的研究热点。该材料的发现被《科学》杂志评选为2024年度十大科学突破之一。对交错磁体独特磁结构及其磁电耦合行为的调控,是实现其实际应用的重要前提之一。针对这一关键问题,合作团队在工作中[Nat. Commun. 17, 6889 (2026)],揭示了交错磁体因具有非空间反演关联的独特磁结构,可实现第二类多铁性。该工作从理论上阐明了交错磁体奈尔序自发诱导电极化的微观机制,并构建了完整的交错磁第二类多铁材料的层群分类体系。进一步提出了基于磁光法拉第效应的无损探测方案,为交错磁多铁序的识别与操控提供了可行路径。该工作突破了传统第二类多铁材料对非共线磁结构的依赖,提供了在共线磁有序体系中实现强本征磁电耦合的新思路,为基于交错磁体的自旋电子学器件设计奠定了基础。
 
  该论文由南京大学和南京师范大学学者合作完成。南京大学物理学院博士后郭文锑、博士研究生徐俊奇为该论文共同第一作者,南京大学物理学院张海军教授和南京师范大学物理科学与技术学院王怀强副教授为共同通讯作者,南京大学现代工程与应用科学学院杨玉荣教授参与了研究工作。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等项目的支持,依托固体微结构物理全国重点实验室、人工微结构科学与技术协同创新中心、江苏省物理科学研究中心、江苏省声子工程研究中心、南京师范大学量子输运和热能科学中心等平台。
 
  受对称性限制,交错磁体仅能呈现偶宇称自旋劈裂(如d波、g波);而具有奇宇称自旋劈裂的磁体,在空间反演操作下自旋极化会发生反转,这一特性对电控磁性极为有利,并为拓扑超导提供了重要平台。然而,奇宇称磁性此前仅在少数非共线磁体(如NiI2)中被发现。因此,如何在共线磁体中实现奇宇称自旋劈裂,已成为该领域的一项重要挑战。针对这一挑战,合作团队在工作中[PRL 136, 126704 (2026)]明确了实现奇宇称磁性的关键对称性要求,即破坏赝时间反演的同时保留翻转自旋的空间反演对称性,并提出了利用圆偏振光实现该要求、进而在传统反铁磁体中诱导奇宇称磁性的全新机制。该工作进一步预言了具体材料体系,并设计了相应的实验探测方案。
 
  该论文由中国石油大学(华东)、宁波东方理工大学和南京师范大学学者合作完成,中国石油大学青年教师朱同帅为论文第一作者,宁波东方理工大学阮佳伟助理教授和南京师范大学王怀强副教授为论文共同通讯作者,宁波东方理工大学魏苏淮教授为该工作提供了重要指导。该研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、江苏省自然科学基金、山东省自然科学基金及中央高校基本科研业务费专项资金等项目的支持。
 
  引用:物科院王怀强在Nat. Commun.和PRL上合作发表交错磁体领域重要成果-南京师范大学【引用时间:2026年11月14日】
 

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