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西安交大电信学院在氧化物薄膜弯曲应变调控磁学性能研究方面取得进展

近年来,基于应力对铁磁或铁电材料物理性质调控的研究越来越引起全世界范围的广泛关注。应力不仅可以改变超导和铁电材料的居里温度,而且这种应力调控在多铁耦合和各种传感器等研究方向有巨大的应用前景。然而,外延应力受到基片晶格常数、薄膜与基片界面效应,还有薄膜自身不同厚度导致应变弛豫的影响,在对单一薄膜样品连续应力调控方面面临较大的挑战,而且不利于精准分析应力与薄膜物性的关系。

近日,西安交通大学贾春林科学家工作室刘明副教授指导的博士生张永和沈律康利用湿法化学转移技术制备大尺度无支撑单晶CoFe2O4薄膜,并成功转移到柔性的聚酰亚胺和硅等衬底上。通过改变柔性的聚酰亚胺衬底的弯曲半径,实现对柔性衬底上单晶CoFe2O4薄膜应力连续调控,从而调控薄膜的磁学特性。研究表明,利用这种方法转移的薄膜能较好保持其原位生长时的结构和磁学特性,并且通过这种外界施加机械应力能在较大范围内连续改变CoFe2O4薄膜的矫顽场和饱和磁化。通过对薄膜面内和面外磁性变化比较,说明应力对CoFe2O4薄膜磁各向异性的影响和调控。该项研究结果不仅对无支撑单晶薄膜基础研究提供可能,而且在柔性电子学领域提供更大的研究空间。

上述研究成果以“Flexible Quasi-Two-Dimensional CoFe2O4Epitaxial Thin Films for Continuous Strain Tuning of Magnetic Properties”为题 发表在材料类顶级期刊 ACS Nano 上。西安交通大学为第一作者和通讯作者单位,合作单位有西安电子科技大学、西安理工大学、美国Los Alamos National Lab、深圳大学、南方科技大学、英国University of Warwick和德国于利希研究中心。

该研究得到国家自然科学基金重大专项与面上项目、国家“973”项目、博士后基金、国家基础研究发展计划及中央高校基本科研业务费等的支持。

文章链接为:http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.7b02637

 
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