多铁性功能材料因其丰富的物理内涵和广泛的应用前景，自2003年以来成为物理学的研究热点。其中，由磁机制导致的铁电性被称为第二类多铁，具有很强的磁电耦合和磁电记忆效应。这类材料通常具有螺旋磁结构，能打破空间反演对称性从而产生自发电极化。当施加外磁场，非极性的螺旋磁体也能产生磁场诱导的铁电性，在实验上表现为磁场诱导的电极化行为。

近日，强磁场中心材料物理方向王俊峰研究员、夏正才教授、欧阳钟文教授及日本东京大学强磁场实验室Tokunaga教授合作，对具有kagome磁性格子的Ni₃V₂O₈单晶开展强磁场下的电极化研究，通过实验揭示了2-11 T和19-24 T两个磁场诱导的铁电相。研究发现，在外加电场调控的作用下，2-11 T的铁电相具有非常反常的磁电记忆效应，并存在一个特征的临界磁场值：当磁场小于11 T时，具有记忆效应的电极化完全冻结，不随偏压而改变；而当外加磁场大于该转变磁场时，电极化在反向偏压下出现两步极化反转。该研究首次在强磁场实验条件下观察到这种新奇的磁电记忆效应，并提出了“成核-钉扎-去钉扎”联合机制，合理地解释了这种记忆效应的起源。

该研究成果以“Unusual magnetoelectric memory and polarization reversal in the kagome staircase compound Ni₃V₂O₈”为题发表在Phys. Rev. B 97, 174429 (2018)上。强磁场中心刘永杰博士为论文第一作者，王俊峰研究员和Tokunaga教授为共同通讯作者，福建物质结构研究所何长振教授提供了单晶样品，夏正才教授、欧阳钟文教授以及物理学院陆成亮副教授参与了该项研究的科学讨论。该项工作得到了国家自然科学基金面上项目的支持。

论文链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.97.174429