磁电多极性材料：从基础到变革性应用——精要综述

磁电多极性材料结合了铁电性和磁性有序性，实现磁电耦合，适用于高级应用。本精要综述探讨了单相和复合型磁电材料，考察了推动磁电效应的现象学模型、微观机制、纳米结构以及量子机制。现象学模型定量评估耦合系数，微观方法揭示自旋-晶格相互作用，包括受扰自旋态和 Dzyaloshinskii-Moriya 贡献。纳米结构系统如等离子体天线子孤阵列和超表面增强磁电效应，用于可调双折射和电磁声子放大。量子热力学发动机利用自旋纠缠和拓扑保护在手性链和天线阵列中实现高效能量转换。应用包括高灵敏度磁力传感器、可调射频设备、节能 MERAM、能量收集器、量子热力学发动机和热力学二极管。未来研究旨在优化室温磁电耦合、可扩展性、相干性和生物相容性，以实现感知、量子计算和可持续能源中的创新。