近日，中國科學(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)期刊Advanced Functional Materials（《先進(jìn)功能材料》）上。深圳先進(jìn)院納米調(diào)控研究中心客座博士生安峰、博士屈可和副研究員鐘高闊為論文共同第一作者，深圳先進(jìn)院納米調(diào)控研究中心副研究員鐘高闊、湘潭大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授謝淑紅、北京大學(xué)物理學(xué)院教授高鵬等為共同通訊作者。

　　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)。基于此，深圳先進(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)122^o(無損傷)。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。

　　上述工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃納米科技重點(diǎn)專項(xiàng)和國家自然科學(xué)基金等的資助。

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柔性自支撐Fe₃O₄磁性薄膜示意圖