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西安交大科研人员在柔性外延磁纳米阵列研究中取得重要进展

发布日期:2018/3/6 10:10:02
  

  近年来,柔性材料因其独特的弯曲性能和在柔性可穿戴电子器件中的潜在应用受到科学家的广泛关注。磁性材料,尤其是具有高度取向的一维纳米结构,由于它们在高密度磁存储和传感器等领域的重要应用,同样也是是科研人员的研究重点。和薄膜材料相比,高取向磁性纳米阵列具有独特的畴结构和更自由的应变状态。在柔性衬底上生长出高质量的纳米柱阵列,不仅极具研究价值,更有望进一步实现柔性电子器件的小型化集成化 

近日,西安交通大学贾春林科学家工作室采用化学刻蚀的自组装1-3型纳米复合薄膜的方法在柔性的云母衬底上成功制备出高质量的(111)取向CoFe2O4外延纳米阵列,并研究了其磁学性能。在该制备过程中,研究人员通过高分辨X射线衍射仪观察到了CoFe2O4纳米阵列中发生的晶胞结构负泊松比的体积增大效应,为研究材料应变特性提供了一种新的思路。研究表明采用该方法制备的纳米阵列具有较好的结晶质量和磁学特性,即使在尺度很小的情况下也保持着可观的亚铁磁性。在弯曲状态下,纳米阵列的磁滞回线展现出一种由磁晶各向异性和形状因素所主导的变化趋势,为未来弯曲磁传感,磁性调控器件的设计提供了新的思路。研究人员通过高分辨X射线衍射仪观察到了CoFe2O4纳米阵列中发生的晶胞结构负泊松比的体积增大效应,为研究材料应变特性提供了一种新的思路。采用该方法制备的纳米阵列不仅具有优良的结晶质量和磁学特性,而且在弯曲状态下,纳米阵列的磁滞回线展现出一种由磁晶各向异性和形状因素所主导的变化趋势,为未来弯曲磁传感,磁性调控器件的设计提供了新的思路。

 

上述研究成果以题目“Enhanced bending-tuned magnetic properties in epitaxial cobalt ferrite nanopillar arrays on flexible substrates 发表在材料类期刊 Materials Horizons IF=10.706)上并被推荐为当期的内封面文章。西安交大微电子学院刘明副教授为通讯作者,所指导博士生沈律康为第一作者,参与该工作的还有西安交大贾春林教授、马春蕊副教授和路璐高级工程师,西安理工大学游才印教授,西安电子科技大学陆小力教授。

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://dx.doi.org/10.1039/C7MH00939A

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