A unified symmetry framework for spin–ferroelectric coupling in altermagnetic multiferroics

作者
Wei Sun,Wenxuan Wang,Changhong Yang,Shifeng Huang,Zhenxiang Cheng
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:17 (1) 被引量:7
标识
DOI:10.1038/s41467-026-69635-2
摘要

Abstract Altermagnetic multiferroics, hosting coexisting spin-splitting bands and ferroelectric polarization, offer a promising route to magnetoelectric coupling beyond conventional relativistic spin–orbit mechanism. However, the lack of a unified principle connecting ferroelectric switching symmetry to spin-band topology has impeded rational material design. Here, we establish a universal symmetry-based framework that classifies all possible spin–ferroelectric couplings in altermagnets into three fundamental types: decoupling, pseudo-time-reversal coupling, and asymmetric momentum mapping. This classification stems directly from the relation between ferroelectric switching operators and the spin Laue group, creating a decisive symmetry-to-function paradigm. We demonstrate these coupling mechanisms using a minimal tight-binding model. First-principles calculations on bilayer MnPS 3 validate the framework, showing that distinct ferroelectric switching paths produce characteristic spin-band reconstructions and discriminable electrical transport signatures. Our work provides a predictive design principle for voltage-programmable spintronics, effectively transforming ferroelectric symmetry from a structural descriptor into a dynamic functional control knob for altermagnetic spin states.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小五发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
123发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
黎大帅发布了新的文献求助10
3秒前
张浩发布了新的文献求助10
3秒前
西瓜瓜发布了新的文献求助10
4秒前
完美世界的应助被rr采纳,获得10
5秒前
爱听歌的冷松完成签到,获得积分10
6秒前
华仔的应助被Ding采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
kangkang发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
xiaoyi发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
10秒前
鼻鼻的应助被yuyuyuhuihiu采纳,获得20
10秒前
小太阳发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
颜颜颜完成签到,获得积分10
11秒前
酒酿完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
无聊的冬云完成签到,获得积分10
13秒前
Angel发布了新的文献求助20
14秒前
筱筱完成签到 ,获得积分10
14秒前
美酒青丝发布了新的文献求助10
14秒前
111发布了新的文献求助10
14秒前
彭于晏的应助被Rae采纳,获得10
14秒前
14秒前
bkagyin的应助被zyn采纳,获得10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8075007
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9493543
关于积分的说明 21374969
捐赠科研通 7642507
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3399678
关于科研通互助平台的介绍 2529365
邀请新用户注册赠送积分活动 2438303