近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫工所納米調控與生物力學研究中心在柔性自支撐磁性薄膜領域取得進展，相關成果以Highly Flexible and Twistable Freestanding Single Crystalline Magnetite Film with Robust Magnetism（《具有高柔性、可扭曲、穩定磁性的自支撐四氧化三鐵單晶薄膜》）為題發表在材料科學期刊Advanced Functional Materials（《先進功能材料》）上。深圳先進院納米調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，深圳先進院納米調控研究中心副研究員鐘高闊、湘潭大學材料科學與工程學院教授謝淑紅、北京大學物理學院教授高鵬等為共同通訊作者。

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于可穿戴設備和可植入系統的柔性電子應用至關重要。但是，目前實現高質量單晶磁性材料的柔性化仍面臨極大挑戰。基于此，深圳先進院納米調控研究中心功能氧化物材料與器件研究團隊引入水溶性材料Sr3Al2O6作為犧牲層，利用脈沖激光沉積工藝制備了SrTiO3/Sr3Al2O6/Fe3O4異質結構，通過溶解Sr3Al2O6犧牲層獲得了高質量的自支撐Fe3O4單晶薄膜。系統的實驗結果證實自支撐Fe3O4薄膜具有優異的機械柔性，其中彎曲半徑小至7.18微米，扭轉角可達122°（無損傷）。此外，在大的彎曲變形下，自支撐Fe3O4薄膜能保持穩定的磁性能。這項工作為磁性材料柔性化提供了一個可行的解決方案，可廣泛應用于各種柔性磁材料的制備，有助于推動微納功能器件的柔性化發展。

上述工作得到國家重點研發計劃納米科技重點專項和國家自然科學基金等的資助。
責任編輯:pj