9月7日消息，《自然·材料》发表Paul Scherrer研究所（瑞士）Michael Grimes、Hiroki Ueda等人的研究，在技术重要性突出的铁电材料钛酸钡（BaTiO3）中实现了声子角动量的可逆电场切换，9月7日在线发表。

携带角动量的晶格振动（手性声子）为耦合晶格、电子与磁自由度提供了途径，但其确定性控制一直未能实现。研究团队利用圆二色共振非弹性X射线散射（circularly dichroic RIXS），通过圆偏振X射线与晶格间的角动量传递直接解析声子手性，观察到随铁电极化切换而改变符号的动量依赖二色性响应，从而建立了稳健、非易失的回旋电（gyroelectric）效应。实验测得的二色性与第一性原理计算定量吻合。

这一结果确立了声子角动量作为电可控自由度的地位：通过翻转铁电极化（外加电场）即可开关g波声子的手性，且状态非易失——断电后仍然保持。传统上手性声子的激发多依赖飞秒激光等瞬态手段，电场直流调控且与铁电存储兼容的方案尚属首次。

应用层面，声子手性关联着声子磁矩、自旋-声子耦合与热霍尔效应等前沿方向，电控声子手性为声子基信息处理（如声子态编码）与能量器件（如定向热输运）提供了材料基础。BaTiO3本身是成熟的无铅系铁电材料（相对含铅PZT而言工艺成熟、与环境友好），这一发现落在可在现有铁电器件工艺上实现的范围，缩短了从物理发现到器件探索的距离。 （来源：Nature Materials）