具有巨极化与大磁矩的多铁性氮化物钙钛矿

具有铁电与磁性耦合的多铁材料已被追求数十年。然而，由于铁电性与磁性之间常见的权衡，其磁电性能仍然受限。本文提出一类氮化物钙钛矿作为具有突出物理性质和 nontrivial 机制的多铁材料。以 GdWN$_3$ 为原型，我们的第一性原理计算发现其钙钛矿相具有大极化（例如 $R3c$ 相为 $111.3$ $\mu$C/cm$^2$）和 $7$ $\mu_{\rm B}$/Gd$^{3+}$ 的磁矩。更有趣的是，其铁电起源是多重性的，Gd$^{3+}$ 和 W$^{6+}$ 离子均有显著贡献，这不同于其同族成员 LaWN$_3$（其中铁电性几乎仅源于 W$^{6+}$ 离子）。随着稀土离子尺寸减小，A 位离子对铁电不稳定性的贡献越来越大。考虑到小稀土离子可成为氮化物钙钛矿中本征铁电性和磁性的主要起源，我们的工作为寻求具有非常规机制和最优性能的多铁材料提供了一条途径。