近日，我校国家电磁辐射控制材料工程技术研究中心邓龙江院士/彭波教授团队受邀在《Nature Reviews Physics》上发表题为“Cross-probing van der Waals multiferroics”的综述文章。该论文的共同通讯作者为电子科技大学邓龙江院士/彭波教授、南京大学袁洪涛教授、新加坡国立大学Kian Ping Loh教授以及韩国首尔大学Je-Geun Park教授，电子科技大学为论文第一单位。
低维多铁材料（multiferroic materials）在原子层厚度兼具铁磁性和铁电性，因此有望利用电场来调控磁性翻转，不再依赖传统的电流驱动方式，为低功耗存储器和自旋电子逻辑器件的发展提供重要基础。在二维范德华体系中，材料维度被压缩至原子级厚度，静电屏蔽减弱、量子涨落增强，使磁电耦合获得了远超块体材料的调控自由度。然而，维度降低也会放大热涨落、限制晶格畸变，并带来更严格的对称性约束，使二维体系中铁电性与磁性的内在不相容性更加突出。对于存在非共线磁序或反铁磁序等复杂磁性结构的体系，常规单一表征手段往往难以直接识别磁电耦合这一多铁性的核心特征。
针对低维多铁材料本征铁电/铁磁弱、探测难度大、磁电调控弱的问题，邓龙江院士/彭波教授团队长期致力于探索新型低维多铁材料、突破高灵敏探测技术、发展强磁电耦合调控策略，实现了弱信号探测与全电压控磁。团队于2023年和2024年分别在《Nature》和《Nature Communications》上发表研究论文，揭示了三层 NiI2中磁性、铁电性和反铁电性“三性一体”的新物态，确证了一种单相低维多铁新材料，极化强度达10-1 mC/(cm2·nm)，磁控电系数达10-4mC/(cm2·T·nm)，单位厚度下高5个数量级；2026年2月又率先在《Nature Communications》上报道了在CrI3单层极限下电压调控斯格明子拓扑磁结构的研究成果（图2）。
邓龙江院士/彭波教授团队通过引入严谨的对称性分析方法，系统阐明了磁序、铁电序与光学信号之间的内在联系，发展了高灵敏时空高分辨多场耦合磁光电交叉表征技术，从而成功将磁性和铁电特征从复杂的光学/电学信号中解耦出来，为低维多铁物理研究及未来微纳器件应用提供了理论和技术支撑。
图1. 多铁材料的光电自旋电子学测量。
图2. 单层CrI3中拓扑磁结构的电压调控。
论文链接：
1. Peng, B., Li, Z., Wang, H.et al.Cross-probing van der Waals multiferroics.Nat. Rev. Phys.(2026).https://doi.org/10.1038/s42254-026-00944-7。
2. Wu, Y., Peng, B., Zeng, Z.et al.Voltage-controlled topological spin textures in the monolayer limit.Nat. Commun.17, 2923 (2026).https://doi.org/10.1038/s41467-026-69800-7。
3. Jiang, Y.et al.Dilemma in optical identification of single-layer multiferroics.
Nature619, E40-E43 (2023).https://www.nature.com/articles/s41586-023-06107-3。
4. Wu, Y.et al.Coexistence of ferroelectricity and antiferroelectricity in 2D van der Waals multiferroic.Nat. Commun.15, 8616 (2024).https://www.nature.com/articles/s41467-024-53019-5。
