西安交大科研人员在柔性磁性薄膜弯曲特性研究方向取得新进展

近年来，柔性磁性材料，尤其是高度外延的氧化物磁性薄膜，因其优秀的磁学性质以及在柔性自旋电子器件中的潜在应用得到广泛关注。为了满足新一代柔性集成器件的不同设计需求，研究人员对磁性薄膜的结构与性能也提出了更高的要求。比如可调器件的设计往往需要材料的物性对弯曲形变能有较高的灵敏度，而稳定器件的设计则需要稳定的模块集成，即薄膜的磁性对弯曲不敏感。因此，了解柔性磁性薄膜弯曲的特性及其内在机制成为材料选择与设计中必不可少的一环。

近日，西安交通大学贾春林科学家工作室通过将实验与仿真结合的手段，探索了柔性外延铁酸锂纳米结构的微波磁性对弯曲的灵敏度与材料结构的关系。研究结果表明，弯曲形变导致的晶体取向在空间内的分布变化是引起铁酸锂纳米结构微波磁性随弯曲变化的主导因素。对于在微波铁磁共振测试中体现出强各向异性的铁酸锂(001)晶向外延薄膜而言，弯曲能够极大的调控它的共振场，展现出其在微波可调器件中的应用潜力。另一方面，外延在云母衬底上的铁酸锂纳米阵列则在弯曲过程中体现出良好的稳定性与较高的信噪比，有望进一步应用于稳定模块的集成设计。该项研究对于未来柔性器件设计中，材料的选择与结构设计环节提供了的指导作用。

上述研究成果以题目“A Strategy to Modulate the Bending Coupled Microwave Magnetism in Nanoscale Epitaxial Lithium Ferrite for Flexible Spintronic Devices”发表在国际著名期刊Advanced Science （IF=12.441） 上。西安交通大学微电子学院博士生沈律康为本文第一作者，刘明副教授为本文唯一通讯作者，西安交通大学为本文第一署名单位，兰州大学、西安理工大学、西安电子科技大学、南方科技大学和德国于利希研究中心为本文合作单位。该工作是刘明副教授研究组在柔性功能材料与器件研究领域多项研究成果基础上的又一重要成果。

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、国家重点研发计划、中国港澳台科学技术合作项目及中央高校基本科研业务费等的支持。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201800855

刘明副教授主页：http://gr.xjtu.edu.cn/web/m.liu/