材料中的层间耦合，例如反铁磁体和铁磁体之间界面的交换相互作用，可能会产生母体材料中不存在的奇异现象。虽然磁系统中的这种界面耦合已经得到了广泛的研究，但对类似的电对应物（即类似于两种极性材料之间的电“交换偏压样”或“交换弹簧样”相互作用）的研究要少得多。加州大学伯克利分校Lane W. Martin报道了具有这种交换相互作用的电类似物，并解释了平面内极化Pb_1-xSr_xTiO₃铁电体双层的物理起源。

本文要点

（1）对该双层材料的锶含量和厚度进行变化可对双层系统的开关特性进行控制，从而可导致类似于交换弹簧相互作用的现象。而利用对这些相互作用与电场的额外控制，可使铁电双层材料实现多状态记忆功能的能力。

（2）这些观测结果不仅为铁电体和多铁性体提供了技术前景，而且还扩展了铁磁材料和铁电材料之间的相似性，包括交换相互作用类现象的表现。

Pravin Kavle, et al. Exchange-Interaction-Like Behavior in Ferroelectric Bilayers. Advanced Materials. 2023

DOI：10.1002/adma.202301934

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202301934