像现代微电子这样的主要产业是以物质和电磁之间的相互作用为基础的。

电磁信号可以在特殊定制的材料中进行处理和存储。

在材料科学中，通常分别研究电效应和磁效应。然而，有一种被称为“多铁性”的特殊材料，在这种材料中，电和磁激励紧密相连。

维也纳理工大学(TU Wien)的科学家们现在在一项实验中表明，磁场性质和激励可以受到电压的影响。这为高频电子技术提供了全新的可能性。

两个世界中最好的

很长一段时间以来，人们都知道电和磁是同一枚硬币的两面。自由空间中的波，如可见光或手机辐射，总是由电和磁两部分组成。

然而，当涉及到材料性质时，电和磁一直被视为独立的主题。有磁有序材料，与磁场发生反应，也有电有序材料，可受电场影响。

磁铁有磁场，但没有电场。另一方面，在压电晶体中，可以产生电场，但不会产生磁场。同时拥有这两者似乎是不可能的。

“通常，这两种效应的产生方式都非常不同，”安德烈·皮门诺夫教授(维也纳工业大学)说。“磁序来自于电子排列它们的磁矩，电序来自于正电荷和负电荷相互移动。”

Electromagnons

2006年，Andrei Pimenov(在奥格斯堡大学工作时)发现了基于电和磁有序的激励的证据。从那时起，这些被称为“电子磁子”的激发一直受到材料科学家们的热烈讨论。现在，皮门诺夫和他的团队已经成功地在一种由镝、锰和氧组成的特殊材料(DyMnO3)中，通过电场来开关这种激发和关闭。

在这种材料中，许多电子在低温下排列它们的磁矩。每个电子都有一个相对于相邻电子稍微扭曲的磁方向，因此电子产生了螺旋状的磁矩。螺旋有两种可能的方向——顺时针或逆时针——令人惊讶的是，一个外部电场可以在这两种可能性之间切换。

振动的原子，摆动的瞬间

在磁电材料中，原子的电荷和磁矩是相互连接的。在氧化锰镝中，这种联系特别强烈:“当磁矩摆动时，电荷也会移动”，安德烈·皮门诺夫说。在这种材料中，磁矩和电荷同时在激发中发挥作用，因此两者都可以受到单一的外部场的影响。

这种效应可以通过发送太赫兹辐射通过材料来证明:如果多铁性材料表现出磁有序，太赫兹波束的极化就会改变。如果材料中的磁螺旋可以通过电场进行切换，那么电场最终决定了太赫兹光束的偏振是否被旋转。

对于未来的应用有很多想法:在任何需要结合磁电效应各自优势的地方，新的磁电材料都可以在未来使用。这可能会导致新型放大器、晶体管或数据存储设备的出现。此外，高灵敏度的传感器可以用电子磁控技术制造。

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了下:快速原型

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