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2020-06-02
??近日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)工所納米調(diào)控與生物力學(xué)研究中心在柔性自支撐磁性薄膜領(lǐng)域取得進(jìn)展，相關(guān)成果以"Highly Flexible and Twistable Freestanding Single Crystalline Magnetite Film with Robust Magnetism"（具有高柔性、可扭曲、穩(wěn)定磁性的自支撐四氧化三鐵單晶薄膜）為題發(fā)表在材料科學(xué)領(lǐng)域重要期刊Advanced Functional Materials（《先進(jìn)功能材料》，影響因子15.621）上。深圳先進(jìn)院納米調(diào)控研究中心客座博士生安峰、屈可博士和鐘高闊副研究員為論文共同第一作者，深圳先進(jìn)院納米調(diào)控研究中心鐘高闊副研究員、湘潭大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院謝淑紅教授、北京大學(xué)物理學(xué)院高鵬教授等為共同通訊作者。
柔性自支撐Fe3O4磁性薄膜示意圖
具有高度柔性和大扭曲自由度的磁性薄膜對(duì)于可穿戴設(shè)備和可植入系統(tǒng)的柔性電子應(yīng)用至關(guān)重要。但是，目前實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量單晶磁性材料的柔性化仍面臨極大挑戰(zhàn)?；诖耍钲谙冗M(jìn)院納米調(diào)控研究中心功能氧化物材料與器件研究團(tuán)隊(duì)引入水溶性材料Sr3Al2O6作為犧牲層，利用脈沖激光沉積工藝制備了SrTiO3/Sr3Al2O6/Fe3O4異質(zhì)結(jié)構(gòu)，通過(guò)溶解Sr3Al2O6犧牲層獲得了高質(zhì)量的自支撐Fe3O4單晶薄膜。系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)自支撐Fe3O4薄膜具有優(yōu)異的機(jī)械柔性，其中彎曲半徑小至7.18微米，扭轉(zhuǎn)角可達(dá)122o(無(wú)損傷)。此外，在大的彎曲變形下，自支撐Fe3O4薄膜能保持穩(wěn)定的磁性能。這項(xiàng)工作為磁性材料柔性化提供了一個(gè)可行的解決方案，可廣泛應(yīng)用于各種柔性磁材料的制備，有助于推動(dòng)微納功能器件的柔性化發(fā)展。
上述工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃納米科技重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
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