自支撑BiFeO₃薄膜

应变调谐自旋摆线

一种可连续施加单轴拉伸应变的独立铁酸铋薄膜，用于研究磁序与应变的耦合。

Ding, Zhe · Yumeng, Sun · Zheng, Ningchong · Xingyue, Ma · 王孟祺 · Zang, Yipeng · Yu, Pei · Zhousheng, Chen · 王鹏飞 · 王亚 · Yang, Yurong · 聂越峰 · 石发展 · Du, Jiangfeng

Advanced Functional Materials 2023

具体参数

自旋摆线倾斜角

{'zh': '12.6', 'en': '12.6'} °

单轴拉伸应变范围

{'zh': '0 to 1.5', 'en': '0 to 1.5'} %

技术优势

连续调控自旋结构

通过机械拉伸有机基底，对自支撑BiFeO3薄膜施加连续单轴拉伸应变，实现自旋摆线的可控倾斜。

纳米尺度磁序成像

利用扫描氮空位显微镜在实空间直接观测纳米尺度磁序，获得了不同应变下自旋摆线的清晰图像。

理论验证倾斜机制

第一性原理计算表明，在所施加应变下自旋摆线倾斜在能量上有利，为实验观测提供了理论支撑。

应用场景

• 自旋电子学：提供电场调控磁序的新途径，用于低功耗自旋电子器件。
• 扫描NV显微镜：实现对纳米尺度磁序的无损实空间成像，可观测应变诱导的磁结构演化。
• 柔性磁电器件：自支撑薄膜可集成到柔性基底上，通过机械应变调控磁电性能。