多铁性材料因能同时具备电极化与磁有序特性，可通过电场影响磁性，在低功耗器件领域具有应用潜力。然而，传统块状材料存在极化较弱、磁电耦合系数不高及室温运行稳定性有限等问题。近期，中国科学院物理研究所与浙江大学的合作者在二维多铁性材料研究中取得进展。该团队在双层CrTe₂中构建了一种新型层状结构，通过层间静电势差打破反演对称性，产生了可逆的面外极化。相关成果发表于《自然材料》杂志。

研究团队利用分子束外延法制备了高质量的双层CrTe₂薄膜，证实其具有室温稳定的二维多铁性相。结合扫描隧道显微镜与第一性原理计算发现，反铁磁层与铁磁层之间的静电势差诱导了自发反演对称性破缺，进而形成稳定的铁电极化。与典型II型多铁材料中由自旋轨道耦合驱动的机制不同，这种层间电荷不对称机制实现了强磁电耦合，且在室温下持续存在。研究展示了通过电场对磁化状态进行非易失性控制，验证了“电写入、磁读取”的可行性。

该研究所提出的铁磁/反铁磁超晶格结构，为单相二维多铁性材料的工程设计提供了思路。在双层CrTe₂中实现的室温空气稳定“电写入和磁读取”功能，弥合了基础物理研究与可扩展应用之间的鸿沟，使二维多铁性材料有望成为兼容CMOS工艺、高能效自旋电子存储器的候选平台。这一进展或加速相关材料在后摩尔纳米电子学中的集成应用。

出版详情：作者：Dacheng Tian等人，标题：《室温二维多铁性金属及其电压可控磁序》，发表于：《自然·材料》(2026)。期刊信息：《自然材料》