中新網(wǎng)廣東新聞4月15日電 (索有為 闞思邈 任忠琪)哈工大深圳校區(qū)前沿學(xué)部材料科學(xué)與工程學(xué)院陳祖煌教授、魏軍教授團(tuán)隊(duì)，日前在壓電單晶薄膜領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然通訊》。

　　作為鈣鈦礦鐵電材料的典型代表，鋯鈦酸鉛憑借其卓越的鐵電與壓電特性，已成為工業(yè)應(yīng)用最廣泛的壓電材料體系。然而，該材料本身的剛性特征與其在柔性電子器件應(yīng)用需求之間始終存在矛盾。

　　為解決這一問題，研究者經(jīng)常將其與柔性有機(jī)材料構(gòu)成納米片等柔性復(fù)合材料、使用柔性基底制備多晶薄膜或者機(jī)械剝離單晶塊體獲得柔性薄膜。然而，復(fù)合材料和受襯底應(yīng)力限制的多晶薄膜會(huì)極大程度地?fù)p失壓電性能，而機(jī)械剝離工藝不僅制備難度大，且獲得的膜層厚度較厚，使得其雖然一定程度上獲得了柔韌性，但在柔性電子的應(yīng)用方面嚴(yán)重受限。

　　該團(tuán)隊(duì)突破傳統(tǒng)鐵電薄膜因基底約束導(dǎo)致壓電性能顯著衰減的技術(shù)瓶頸，通過晶體取向精準(zhǔn)調(diào)控與水溶性犧牲層工藝協(xié)同創(chuàng)新，成功制備出兼具高壓電特性與優(yōu)異柔性的自支撐鋯鈦酸鉛單晶薄膜，基于該材料構(gòu)建的柔性壓電能量收集器展現(xiàn)出超高輸出功率密度，其壓電性能已逼近塊體單晶理論值。該研究為高性能柔性電子器件的開發(fā)提供了重要技術(shù)范式，為鐵電單晶薄膜在可穿戴能源領(lǐng)域發(fā)展的新思路。

　　哈工大深圳校區(qū)為論文第一完成單位，哈工大深圳校區(qū)博士研究生任忠琪、北京科技大學(xué)鄧世清教授、哈工大深圳校區(qū)碩士研究生邵俊達(dá)為論文共同第一作者。魏軍教授和陳祖煌教授為論文通訊作者。(完)