多铁性材料指一种材料中同时包含两种及两种以上铁性（如铁磁性、铁电性），并且铁性之间存在耦合，因具有独特的物理性质，在信息存储、信号探测与转换等方面具有广泛的应用前景。过去对于多铁材料的研究主要集中在三维晶格的过渡金属氧化物体系中。
近年来，以石墨烯为代表的二维材料迅速兴起，越来越多的新型二维材料层出不穷。但原子层厚度的二维铁磁、铁电、多铁材料却并不多见，大大限制了二维材料在信息存储与信号转换方面的功能。等待了数十年后，二维铁磁、铁电材料在最近两年终于通过实验确认发现，迅速引起人们浓厚的研究兴趣，在丰富二维材料功能、开发基于二维材料的电子信息器件中具有重要的意义。最近，虽然有多个理论工作预言磁性和铁电性能够共存于二维材料中，但是二者相互独立，缺乏本征的磁电耦合。具有本征磁电耦合特性的材料尚未在二维材料中获得证实。
近日，东南大学物理学院的董帅教授课题组通过物理机制分析与第一性原理计算，首次在二维体系中设计了具有本征强磁电耦合的第二类多铁材料Hf2VC2F2 MXene。所谓第二类多铁材料，是指其中铁电极化是由特殊的磁结构诱导，因此控制其磁性就能调控其铁电极化。该工作筛选出Hf2VC2F2，其中V离子具有3d3电子配置，t2g轨道呈现半占据特点，因此具有大自旋、强磁耦合等特点，其磁性转变工作温度已达到室温以上。加上V格点构成失措三角晶格，因此形成了120度非共线磁序，导致铁电极化。通过控制120度非共线磁面方向，该铁电极化可以被磁场驱动转向。这一预测拓宽了二维材料的方向，有助于早日实现基于二维多铁性材料的应用。（更多多铁材料方面的介绍可参见：http://hpc.seu.edu.cn/dong/multiferroics.htm）
该研究成果在线发表在Journal of the American Chemical Society 上，东南大学的董帅教授与莱斯大学的Yakobson教授为通讯作者。该工作受到国家自然科学基金、江苏省研究生科研创新计划和东南大学优博学位论文培育等项目的资助。
该论文作者为：Jun-Jie Zhang, Lingfang Lin, Yang Zhang, Menghao Wu, Boris I. Yakobson and Shuai Dong
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：
Type-II multiferroic Hf2VC2F2 MXene monolayer with high transition temperature
J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 9768, DOI: 10.1021/jacs.8b06475
董帅教授简介
董帅教授现任职于东南大学物理学院，博士生导师；2013年获国家自然科学基金委优青，2017年获教育部青年长江学者；董帅教授长期从事磁电材料研究，发表论文100多篇，其中在Adv. Phys.、Phys. Rev. Lett.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc. 等著名期刊上发表20余篇。
董帅
http://www.x-mol.com/university/faculty/49679
课题组主页
http://hpc.seu.edu.cn/dong
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