日前，东南大学物理系董帅教授课题组在物理学顶级期刊《Physical Review Letters》上发表了题为Inversion of ferrimagnetic magnetization by ferroelectric switching via a novel magnetoelectric coupling的论文[Phys.Rev.Lett.117, 037601]。该论文提出了一种磁电耦合新机制，并设计了基于BiFeO3异质结的电场控制磁滞回线功能器件原型。
众所周知，磁性材料有着广泛的用途。1988年，法国科学家Fert和德国科学家Grünberg发现了巨磁电阻效应，随后IBM公司研制出基于巨磁电阻效应的读出磁头，使得磁存储得到了飞跃式发展。Fert和Grünberg因而获得了2007年诺贝尔物理学奖。
目前磁存储遇到了新的瓶颈，虽然读出磁头可以灵敏地读取磁存储信息，但磁信息的写入依赖于传统的方法，即电流线圈产生的磁场。这样既繁琐又不节能，且很难进一步提高写速度和存储密度。因此磁存储受到了诸如固态存储等方案的挑战。
磁电耦合效应可以通过电场直接控制材料的磁性，无需线圈和电流，从而可以被用来设计高效、节能、高速存储的器件，因此受到了广泛关注。但目前仍然存在着诸多挑战：例如工作温度低，效应弱等。找到新的磁电耦合机制，设计能在室温下实现电场控制磁性的材料和器件，一直是研究者迫切需要解决的问题。
董帅教授的该项研究工作，提出了一种磁电耦合新机制，将铁电场效应与反铁磁序以及亚铁磁磁矩三者耦合，实现了电场控制磁滞回线的功能，且可在室温下工作。该研究将加深磁电耦合物理内涵，并为实现实用化的磁电耦合器件提供思路。
本文第一作者为博士生翁亚奎，其他作者包括博士生林玲芳、美国田纳西大学与橡树岭国家实验室Elbio Dagotto教授。董帅教授为通讯作者。该项工作受到了国家优青基金、省研究生科研创新计划，东大优博学位论文培育等项目资助。
董帅教授课题组近年来已在磁电耦合物理与材料领域做出了一系列原创性工作，发表了多篇重要论文，包括2014年预言新型多铁性材料BaFe2Se3(Phys.Rev.Lett.113, 187204),2015年参与发现新型多铁性材料LaMn3Cr4O12(Phys.Rev.Lett.115, 087601,入选编辑推荐，获Physics点评)。2015年受邀在著名物理综述期刊Advances in Physics发表相关长篇综述论文。（蒋红燕）
