邓龙江、教授彭波等在《天然-通讯》上宣布研讨论文。这项作业不仅为在单原子层或少量原子层极限下探究多铁性物理拓荒了全新的视角，也为开发新一代超高能效超低功耗核算芯片探究出颠覆性的开展方向。

  长久以来，科学界一直致力于探究可以一起兼具铁磁序和铁电性的多铁性资料，以此来完成铁电性与磁性之间的彼此调控，以期应用于超高能效、超低功耗存储器和逻辑器材范畴。可是，在单相资猜中，这两种序参量往往呈现出互斥的状况，使得新式单相多铁性资料的开发成为一项亟待处理的严重应战。

  近年来，二维磁体与铁电体范畴的打破性开展为在二维极限下探究多铁性供给了新的要害，这不仅有望深化对磁电耦合机制的了解，还可以在必定程度上促进高集成度先进自旋电子器材的开展。

  可是，二维多铁性的研讨仍面对许多要害科学难题。二维极限下多铁性的判定反常困难，其表征高度依靠于比如磁光拉曼、磁圆二色性、线二色性和二次谐波等光学办法。可是，在存在非共线和反铁磁序的情况下，全光学表征办法无法对多层或单层多铁性作出判别。

  虽然从前研讨使用二次谐波（SHG）和线性二色性（LD）等光学手法，在双层甚至单层NiI2资猜中疑似发现了II型多铁。但理论上LD和SHG现象可在多种磁性资猜中仅由磁序引起的反演对称性破缺而发生，而无需依靠铁电特性。在课题组前期宣布的效果中，在少层NiI2中调查到的SHG和LD光学畴与磁畴一一对应，提醒了这些光学现象源于磁序而非铁电序。迄今为止，在二维原子层的极限下，二维范德华多铁性没有得到直接证明。特别的重要的是，作为多铁性中心特征的磁电互控现象，在二维极限下仍是一个未解之谜。因而，在二维极限下完成铁磁与铁电单相共存仍然是一个巨大的应战，其磁电耦合机制已成为当时凝聚态物理研讨范畴亟待处理的严重难题。

  为处理以上问题，研讨团队对三层NiI2资料来了系统的磁光电联合丈量，发现三层NiI2具有由螺旋磁序诱导的面外铁电极化，更令人瞩目的是，研讨初次明晰地调查到了铁电相与反铁电相之间的演化。

  团队发明晰微纳标准磁-光-电联合时空成像丈量系统，处理了二维多铁性判定难的技能瓶颈。在试验中初次在三层NiI2晶格中观测到面外的铁电/反铁电共存、铁磁/铁电共存现象，充沛证明晰其多铁性。一起，提醒了二维磁性/铁电性/反铁电性三者共存耦合的机制。根据Kitaev模型和自旋流模型，说明晰层内非共线磁序诱导面外铁电性的物理机制，提醒了层内铁电与反铁电共存耦合的机制，其本源在于该系统中存在左右手性简并的螺旋磁序。

  不仅如此，研讨者们还提醒了电场/磁场调控铁电与反铁电性的动力学规则，完成了本征强磁电耦合与调控。在试验上，初次观测到二维极限下的磁控电现象，在三层NiI2中观测到了面外和面内磁场对铁电极化的各向异性调控效应，这关于严厉证明二维多铁性及说明磁电耦合机制具有极端严重意义，为磁电子器材的立异规划供给了理论基础和技能途径。