摘要：研究人员表明，对于磁性计算机记忆（例如，非常快速且紧凑的磁性计算机记忆），分层的多效材料镍碘化物（NII2）可能是最好的候选者。具体而言，他们发现NII2的磁电耦合比同类的任何已知材料都更大。...
几十年来，科学家一直在研究一组名为多铁素养的异常材料，这些材料可能对包括计算机存储器，化学传感器和量子计算机在内的一系列应用有用。在一项发表的研究中自然，来自德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员和马克斯·普朗克物质结构和动态研究所（MPSD）证明了分层的多效材料镍（NII）2对于非常快速和紧凑的设备，可能是迄今为止最好的候选人。
多表面具有一种称为磁电耦合的特殊特性，这意味着您可以用电场来操纵材料的磁性特性，反之亦然，具有带有磁场的电特性。研究人员发现NII2具有比任何已知材料的磁电耦合更大，使其成为技术进步的主要候选人。
“以原子上稀薄的碘化物片的规模揭示这些影响是一个巨大的挑战，” UT的物理学博士后，本文的共同领导作者弗兰克高（Frank Gao）说，“但是我们的成功在多毛门学领域取得了重大进步。”
该项目的另一位共同领导作者的研究生Xinyue Peng补充说：“我们的发现为极其快速和节能的磁电设备（包括磁性记忆）铺平了道路。”
电场和磁场对于我们对世界和现代技术的理解至关重要。在材料内部，电荷和原子磁矩可能以某种方式订购自己的特性，形成电动极化或磁化。此类材料称为铁电或铁磁体，具体取决于这些数量的有序状态。
但是，在多效应的外来材料中，例如电order和磁性订单共存。磁性和电订单可以以一种变化导致另一个变化的方式纠缠。该特性被称为磁电耦合，使这些材料具有吸引力的候选物，以更快，更小，更有效的设备。为了使此类设备有效地工作，很重要的是找到具有特别强大的磁电耦合的材料，正如研究团队所描述的NII所描述的那样2在他们的研究中。
研究人员通过在飞秒范围内使用超短激光脉冲激发材料来实现这一目标（十亿秒的一百万秒），然后通过对特定光学特性的影响来材料的电气和磁性偶联的结果变化。
要了解为什么磁电耦合在NII中要强得多2比在类似材料中，团队进行了广泛的计算。
MPSD的合着者EmilViñasBoström说：“在这里起着重要作用。” “其中之一是电子在碘原子上的旋转和轨道运动之间的强耦合 - 这是一种相对论效应，称为自旋轨道耦合。第二个因素是镍碘化镍（旋转螺旋螺旋）中的磁性磁顺序的特殊形式。这两种序列是构成式序列和启动Ferroel controrce and controrce controrce controrce and care cort inter inter core core cere cornece in care cornect的强度。
Nii等材料2研究人员说，磁电耦合较大，具有广泛的潜在应用。其中包括紧凑，能源效率的磁性计算机存储器，并且可以比现有内存更快地存储和检索；量子计算平台中的互连；以及可以确保化学和制药行业中质量控制和药物安全的化学传感器。
研究人员希望这些开创性的见解可用于识别具有相似磁电特性的其他材料，并且其他材料工程技术可能会导致NII中磁电耦合的进一步增强2。
这项工作是由UT物理学助理教授Edoardo Baldini和MPSD主任Angel Rubio构思和监督的。
该论文的其他UT作者是Dong Seob Kim和Xiaoqin Li。 MPSD的其他作者是Xinle Cheng和Peizhe Tang。其他作者是Ravish K. Jain，Deepak Vishnu，Kalaivanan Raju，Raman Sankar和Sinica学术界的Shang-Fan Lee；不来梅大学的迈克尔·A·诺蒂夫；加利福尼亚理工学院的Takashi Kurumaji。
Funding for this research was provided by the Robert A. Welch Foundation, the U.S. National Science Foundation, the U.S. Air Force Office of Scientific Research, the European Union's Horizon Europe research and innovation program, the Cluster of Excellence "CUI: Advanced Imaging of Matter," Grupos Consolidados, the Max Planck-New York City Center for Non-Equilibrium Quantum Phenomena, the Simons Foundation and the Ministry of Science and Technology in Taiwan.
