近日，2025年度陕西省科学技术奖获奖名单正式公布。西安交通大学电子科学与工程学院院长刘明教授牵头完成的“磁电复合薄膜中多物理场界面耦合调控机制研究”项目荣获陕西省自然科学一等奖。该项目由陕西省教育厅提名，面向国家及陕西省发展新一代电子信息技术的重大战略需求，针对自旋电子学及薄膜物理中的国际学术前沿问题，开展了系统性和创新性研究工作。
刘明教授现任西安交通大学电子科学与工程学院院长、研究生院副院长，国家级特聘教授，精密微纳制造技术全国重点实验室副主任，自旋量子传感芯片陕西省高校工程中心负责人。他于2010年在美国东北大学获得电子工程博士学位，之后在美国阿贡国家实验室从事研究工作，2013年全职回国加入西安交通大学。刘明教授长期围绕集成电路领域关键问题开展磁存储器、磁传感器专用材料及芯片、可穿戴柔性电子器件及生物传感器件等方面的研究。以第一或通讯作者在Science、Nature Communications、Advanced Materials等国际期刊发表SCI论文280余篇，被引用10000余次，自2019年连续入选科睿唯安高被引学者。他先后主持国家重点研发计划智能传感专项1项、课题2项，国家自然科学基金委重点项目2项等国家级项目。曾荣获高等教育（研究生）国家级教学成果奖二等奖、宝钢优秀教师奖、陕西省科学技术奖一等奖等多项奖励。
获奖项目针对自旋电子器件中高功耗这一瓶颈问题，提出了电场驱动应变、电荷等多物理场协同调控磁电复合薄膜表界面自旋的新思路，构筑了新型磁电复合薄膜体系，揭示了跨尺度、多层次磁电耦合机制。项目成果为低功耗自旋电子器件研发提供了重要理论基础和实验支撑。项目的重要科学发现包括以下三个方面：
科学发现一：构建自支撑铁电/磁电氧化物单晶薄膜，首次发现其超弹超柔特性，阐明铁弹畴翻转机制，实现强磁电耦合。研究团队采用水溶性牺牲层制备并剥离出大面积自支撑BaTiO3单晶铁电薄膜，通过原位弯曲实验发现该薄膜可实现近180°折叠且应变高达10%，解决了铁电单晶薄膜易碎裂的难题。该成果2019年发表于《Science》杂志，西安交通大学为第一和唯一通讯作者单位。
首次发现自支撑铁电单晶氧化物薄膜的超弹超柔性
科学发现二：基于应变实现电场诱导磁化翻转和磁各向异性调控，揭示自旋—晶格、自旋—轨道耦合机制。研究团队提出了电压诱导应变调控界面自旋轨道耦合的思路，构建了具有垂直磁各向异性的磁电薄膜异质结，实现了电压调控垂直磁化90°翻转。
科学发现三：基于电荷积聚调控界面自旋耦合，阐明层间自旋及自旋—轨道耦合机理。团队提出了小电压驱动电荷积聚调控磁性的新思路，阐明了电荷对自旋耦合的调控机理。
实现小电压翻转垂直磁化，调控铁磁-反铁磁转变等磁电耦合现象
项目主要完成人包括刘明、董国华、彭斌、赵亚楠、胡忠强、王志广。研究成果被美国工程院院士、美国物理学会会士等国际知名学者在Nature、Science及其子刊等国际顶级期刊上引用并给予高度评价。
此次获奖是电子科学与工程学院服务国家战略需求、推动基础科学创新的重要成果，也体现了学院在先进电子材料、自旋电子学以及未来信息技术领域的科研创新能力。
