自旋轨道耦合是驱动低维量子材料中诸多新奇物性的核心机制之一，广泛涉及自旋霍尔效应、自旋轨道矩、拓扑绝缘体、马约拉纳费米子、外尔半金属以及持续自旋螺旋等前沿热点问题。传统研究多集中于单带体系，而多带自旋轨道耦合系统由于引入了额外的轨道自由度，呈现出更为丰富的物理行为，为多功能自旋电子器件的设计与实现提供了新契机。

近日，付吉永教授课题组通过双偏压协同调控，解锁了多带自旋轨道耦合长期存在的“单向控制”瓶颈，实现了对该类体系自旋轨道耦合的“全局调控”。在此基础上，亦发现了“平行式”以及“正交式”两种类型的自旋螺旋结构，尤其是后者具有独特的拓扑涡旋纹理，展现出高度鲁棒性和器件可操控性。此外，通过原位电学调控手段，实现了拓扑相与非拓扑相之间的可逆转化，为构建新型可重构自旋器件提供了理论基础和潜在路径。

(a)，(b)自旋轨道耦合的双向调控；(c)自旋拓扑相与非拓扑相的电学可逆转化。

相关成果以Letter形式发表在Phys. Rev. B 111, L241403 (2025) [https://doi.org/10.1103/PhysRevB.111.L241403]，并被选为Editors’ Suggestion。我院博士研究生杨浩为论文第一作者，付吉永教授为论文通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金面上项目、山东省自然科学基金重大基础研究项目以及曲阜师范大学人才引进专项基金等的资助。

供稿审核：刘广强

编辑审核：王文志

终审：满忠晓