Science Advances：湘潭大學在柔性鈣鈦礦外延鐵電薄膜取得進展

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近日，湘潭大學材料科學與工程學院周益春教授和台灣交通大學材料系朱英豪教授在柔性鈣鈦礦鐵電薄膜材料領域取得突破性進展，開創性地在天然單晶柔性雲母片上直接生長出了可大尺度彎曲、無性能退化、低成本的高品質外延鐵電薄膜，極大地簡化了當前柔性鐵電薄膜的技術複雜性。相關研究成果發表於《Science》子刊上《Science Advances》，題為 Flexible ferroelectric element based on van der Waals heteroepitaxy，Sci. Adv. 3, e1700121 (2017)。

該研究採用脈衝激光沉積（PLD）方法，通過對鋯鈦酸鉛（PZT）薄膜生長過程進行原位觀測（反射高能電子衍射，RHEED）和實時調控，成功在柔性二維材料（天然雲母片）生長出了高質量外延三維鐵電材料（PZT）。這是傳統鈣鈦礦鐵電材料首次不使用轉移的方法直接在柔性基板上生長出高質量外延鐵電薄膜，為柔性外延鐵電存儲器的研製奠定了堅實的基礎。令人興奮的是此柔性PZT鐵電薄膜相比於其它柔性有機鐵電薄膜，具有其它有機材料無法比擬的優異的鐵電性能和熱穩定性能。除此之外，此柔性鐵電薄膜還表現出非常顯著的可彎曲特性，當薄膜的彎曲半徑高達±2.5毫米，彎曲疲勞循環>1000次時，PZT薄膜仍保持著原有卓越的鐵電性能。此項研究為柔性非揮發鐵電存儲器的研製提供了一個新的突破，同時加速了柔性電子元件在軍事及生活中的應用。

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