如何避免應(yīng)力磁各向異性對(duì)柔性磁性器件性能產(chǎn)生不利的影響是柔性磁性薄膜與器件發(fā)展中所面臨的重要挑戰(zhàn)之一,。中科院在此研究基礎(chǔ)上,，制備了具有高磁場(chǎng)靈敏度的柔性巨磁電阻自旋閥傳感器。
 
     近年來(lái),，中科院磁性材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室磁電子材料與器件研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了應(yīng)力/應(yīng)變對(duì)柔性磁性薄膜以及柔性交換偏置異質(zhì)結(jié)的磁各向異性的調(diào)控規(guī)律,。利用柔性聚偏氟乙烯（PVDF）壓電薄膜的逆壓電效應(yīng)和各向異性熱膨脹特性，在柔性FeGa/PVDF,、CoFeB/PVDF復(fù)合薄膜材料中實(shí)現(xiàn)了溫度場(chǎng)和電場(chǎng)共同對(duì)磁各向異性的有效調(diào)控,，其磁各向異性隨溫度的升高而增強(qiáng)，表現(xiàn)出正溫度系數(shù)特性,，可以解決常規(guī)磁性材料的磁各向異性隨溫度的升高而降低,，從而導(dǎo)致高頻磁性器件在高溫下性能下降的問(wèn)題。進(jìn)而,，利用柔性襯底的束縛作用提高了磁性薄膜的應(yīng)力磁各向異性,，獲得了鐵磁共振頻率為5.3GHz，反射損耗為28dB的高頻磁性薄膜,。

     對(duì)于自旋閥器件,，其磁性自由層的單軸磁各向異性很小，使得磁矩方向容易被外磁場(chǎng)改變,，表現(xiàn)出很高的磁場(chǎng)靈敏度,。然而對(duì)于柔性自旋閥器件，制備過(guò)程來(lái)自于襯底的應(yīng)力,，以及使用中彎曲或拉伸等形變所產(chǎn)生的應(yīng)力,，都將使柔性自旋閥器件的磁場(chǎng)靈敏度大大降低。

     zui近,，該研究團(tuán)隊(duì)對(duì)比研究了兩種在柔性聚二甲基硅氧烷（PDMS）襯底上制備具有表面周期結(jié)構(gòu)的磁性薄膜的方法,。在此研究基礎(chǔ)上，利用直接生長(zhǎng)在拉伸PDMS上的方法,，制備了具有高磁場(chǎng)靈敏度的柔性巨磁電阻自旋閥傳感器,，通過(guò)表面周期結(jié)構(gòu)可以釋放縱向拉伸應(yīng)變，設(shè)計(jì)表面平行微條帶可以釋放由泊松效應(yīng)引入的橫向應(yīng)變,，從而顯著降低了拉伸應(yīng)變對(duì)磁性層磁各向異性的影響,，避免了拉伸應(yīng)變下金屬薄膜的斷裂行為，具有穩(wěn)定可靠性能的可拉伸磁傳感器可以作為電流傳感器,、位置傳感器,、角度傳感器,、齒輪傳感器等，集成在柔性智能可穿戴設(shè)備中,，具有重要的應(yīng)用前景,。