通讯技术的快速发展要求新一代的电子器件更加低功耗、微型化、可调节以及超快响应等。特别在是高频微波领域，具有这些特性的器件可以显著降低系统的体积、重量和能耗。作为未来通讯器件的基础，智能磁电材料的发展具有重要的意义。

钇铁石榴石（YIG）材料具有极低的共振线宽和微波损耗，自20世纪60年代首次合成以来，一直在高频微波领域发挥着无可替代的作用。YIG基磁电材料也在近年来成为YIG研究领域的一个热点。然而，由于YIG本身的磁致伸缩系数几乎为零，基于应力耦合机制的传统磁电耦合方式在YIG材料上取得的磁电调节率并不尽人意，严重限制了这些器件的实际应用。进一步提高YIG基磁电材料的调谐率成为了研究者们面对的一个难点。

近日，西安交通大学电信学院刘明教授课题组通过构建YIG/Cu/Pt异质材料，创新性地提出一个巧妙的界面调控机制，采用电极化离子液体的调控方式，成功将YIG电磁转换效率提高到390 Oe/V。第一性原理计算表明，离子液体加电压后引起的YIG和Cu界面处的电荷积聚，会引起Cu原子中电子云的畸变，当电压达到一定值后，Cu原子中会出现磁性。虽然这种磁性只在界面处存在，但是也足以引起YIG纳米薄膜磁性能的巨大变化。由于YIG在实用的微波器件以及基础的自旋电子学研究领域中无可替代的地位，这项调控技术为开发新的电压可调的微波和自旋电子元器件提供了崭新的思路。

该成果以“Ionic Modulation of Interfacial Magnetism in Light Metal/Ferromagnetic Insulator Layered Nanostructures” 为题发表在材料学国际知名期刊Advanced Functional Materials（IF=13.325），且被选为当期封面文章。该研究成果是由博士生关蒙萌、赵士舜在导师刘明教授和周子尧教授共同指导下完成的。材料学院闵泰教授团队青年教师王蕾博士作为共同第一作者负责其中的理论计算工作。

该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、西安交大分析测试中心的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.201805592