(纯计算)南京大学张海军教授团队Nature Communications：交错磁第二类多铁性

本文报道了南京大学张海军教授团队在Nature Communications上发表的研究成果。背景方面，多铁性材料能同时实现铁电性与磁性的耦合调控，第二类多铁性材料通过磁序直接诱导电极化，但传统依赖非共线磁序的方式增加了外场操控复杂性。研究目的在于探索交错磁性这一新型磁性相是否可以利用其非常规共线磁序直接诱导电极化，实现第二类多铁性。结论上，团队从对称性分析出发，证明了在交错磁体中，反平行磁性子晶格不被空间反演操作相连，因此不会像传统反铁磁体那样抵消局部电偶极矩，从而产生有限电极化。基于自旋相关的局域电偶极矩模型，推导出电极化与Néel矢量的关系，并系统分析了二维材料层群，将二维交错磁第二类多铁性材料划分为八类。以单层MgFe₂N₂为典型实例，预言其符合第五类锁定关系，呈现显著的动量依赖自旋劈裂。此外，团队提出利用磁光法拉第效应探测Néel矢量取向，从而识别电极化方向，为实验验证提供了可行方案。