与其单相对应物相比，包含铁电和铁磁组件的复合多铁性材料通常具有更大的磁电耦合。掺杂或合金化的HfO₂基铁电体有望适用于各种技术应用。最近的密度泛函理论计算研究预测发现，Ni/HfO₂界面处存在强的电荷介导的磁电耦合。近日，莫斯科物理技术学院Vincent Polewczyk，内布拉斯加大学-林肯分校Evgeny Y. Tsymbal等报道了Ni/Hf_0.5Zr_0.5O₂(HZO)界面处磁电耦合的实验证据。

本文要点：

1）通过原位操作XAS/XMCD和HAXPES/MCDAD组合技术，作者选择性地探测功能性Au/Co/Ni/HZO/W电容器中Ni/HZO界面的局部磁性，获得纳米厚Ni标记层的磁响应铁电极化效应的明确证据。

2）作者基于理论建模结果解释了观察到的磁电效应和Ni/HZO界面的电子能带。它阐明了超薄NiO夹层的关键作用，它可控制磁电效应，并在Ni/HZO界面提供真实的带偏移，与实验结果一致。

该工作报道的结果使得有望使用基于铁电HfO₂的复合多铁性材料来设计与现代半导体技术兼容的多功能设备。

Anna Dmitriyeva, et al. Magnetoelectric Coupling at the Ni/Hf_0.5Zr_0.5O₂ Interface. ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c05001

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c05001