涌现的多铁磁性替代磁体与通过非共线分子极化实现自旋控制

替代磁体具有自旋分裂和消失的磁化，被归因于各种精彩现象和潜在应用。在将铁电性与替代磁性集成以实现磁电耦合和电控制自旋方面，吸引了广泛关注。然而，其实验实现和精确的自旋操控仍然尚未突破。本文聚焦于分子铁电体——最初因其高度可控的分子极化和结构灵活性而被发现——我们揭示了这些障碍可被一种具有可调自旋极化的涌现性多铁磁性替代磁体所移除。这一类人造有机材料中，利用对称性设计和紧束缚模型，我们揭示了此类分子铁电替代磁体的内在机制，展示了如何通过非共线分子极化来开关自旋极化并甚至反转其符号。基于第一性原理计算，我们验证了这些材料在一系列众所周知的混合有机-无机钙钛矿和金属有机框架中的可行性。我们的发现搭建了分子铁电体与替代磁自旋电子学之间的桥梁，凸显了多功能有机多铁磁体的未探索潜力。