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强关联氧化物中晶格、电荷、自旋和轨道四种自由度之间的耦合产生了大量新奇的物理现象，是凝聚态物理中的核心研究内容之一。电学方法操控材料的晶格、电荷、自旋已经分别通过压电效应、场效应晶体管和电控磁实现，无论在基础研究还是工业生产中都产生了引人注目的推动作用。然而，一般认为，材料一旦制备完成，其轨道自由度将无法再被调节。本工作分别利用离子液体和铁电材料中的电场可逆地操纵了锰氧化物体相和界面相的轨道自由度和磁学性能，有望推动基于轨道自由度的氧化物电子学的发展。