記者2月6日從西北大學(xué)獲悉：西大物理學(xué)院司良教授團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心吳文彬教授、王凌飛教授團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)現(xiàn)了一種廣譜高效的新型超四方相水溶性犧牲層材料Sr4Al2O7。該高性能氧化物材料可用于制備多種高質(zhì)量自支撐氧化物薄膜。近日，該成果以研究長(zhǎng)文的形式在《科學(xué)》上發(fā)表。

　　自支撐氧化物薄膜是一種去除襯底后依舊保持單晶特性的低維量子材料。這類材料在開發(fā)超薄柔性電子器件方面有巨大的應(yīng)用潛力，是近年來凝聚態(tài)以及氧化物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

　　多年來，自支撐氧化物薄膜的主流制備方法是基于水溶性犧牲層的薄膜生長(zhǎng)、剝離和轉(zhuǎn)移技術(shù)。然而，國(guó)際上普遍使用的Sr-Al-O基水溶性犧牲層在水輔助剝離和轉(zhuǎn)移過程中在自支撐氧化物薄膜中產(chǎn)生高密度裂紋，顯著影響其結(jié)晶性和完整性。因此，如何抑制微裂紋等原子級(jí)別晶體缺陷的形成，獲得大面積、高結(jié)晶性、高性能的自支撐薄膜是推動(dòng)這一研究領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問題。

　　針對(duì)上述問題，研發(fā)團(tuán)隊(duì)深入探索了Sr-Al-O基水溶性薄膜的相關(guān)特性，通過精細(xì)的薄膜生長(zhǎng)控制技術(shù)發(fā)現(xiàn)了一種新型水溶性犧牲層材料Sr4Al2O7。這一發(fā)現(xiàn)突破了自支撐氧化物薄膜在完整性和結(jié)晶性方面的瓶頸，為該領(lǐng)域的發(fā)展注入了新的動(dòng)力。研究團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)，可以將水輔助剝離時(shí)間縮短近一個(gè)數(shù)量級(jí)，顯著提升了自支撐氧化物薄膜的制備效率，有助于大規(guī)模高性能氧化物薄膜的制備。(記者 呂揚(yáng) 實(shí)習(xí)生 王甜)