近日，南京理工大学物理学院阚二军教授团队在多铁材料研究上取得重要进展，相关成果发表在国际顶尖期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）上面。
多铁材料因同时具备铁电性与磁性而备受关注，是新一代存储器、传感器和量子计算器件的核心候选材料。然而，传统多铁材料存在着显著瓶颈：I型多铁材料中铁电性与磁性来源不同，磁电耦合微弱；II型多铁材料虽然磁电耦合较强，但电极化强度过低，难以实际应用。学界为此一直在探索是否存在同时具有强磁电耦合和高极化强度的多铁材料。基于此，阚二军教授团队首次提出了III型多铁的理念，完善了多铁物理的理论体系。
III型多铁中的磁性由铁电性直接驱动，因而兼具强磁电耦合与高电极化强度特性，但此前从未被实验或理论证实。团队基于一维离子链模型，首次提出铁电性可通过调控电子结构间接驱动磁性的物理机制。研究发现，通过电场调控Cu原子位置，可实现铁电性与铁磁性的同步切换，验证了铁电驱动磁性的III型多铁特性。这一发现为开发高密度非易失性存储器、超低功耗自旋场效应管等器件提供了新的理论思路和材料平台，有望推动自旋电子学与多铁物理领域的跨越式发展。