多铁异质结构中超低能耗电场诱导磁化翻转

多铁体中电场诱导的磁化翻转对基础研究和潜在技术应用均具有吸引力。在此，我们回顾了多铁异质结构中电场诱导磁化翻转的最新进展。特别地，我们在热涨落下利用随机 Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) 方程研究了形状各向异性单畴纳米磁体中两个稳定态之间磁化翻转的动力学。对于应变耦合多铁复合材料中的磁致伸缩纳米磁体，这种磁化动力学研究（与稳态情形相反）揭示了关于二元翻转机制的有趣新现象。传统的二元翻转方法需要将势能分布倾斜至期望的翻转态，而我们表明，无需此类倾斜即可成功翻转，因为磁化强度偏离磁体平面可以在翻转过程中产生内置不对称性。我们还研究了在界面处具有磁电耦合且存在磁交换耦合的多铁异质结构中的翻转动力学，这有助于维持翻转方向与外加电场极性的一致性。我们在模拟 LLG 动力学时计算了翻转延迟和翻转过程中的能量耗散等性能指标。这些性能指标对潜在技术应用而言非常令人鼓舞。