磁致伸縮材料Fe81Ga19合金具有飽和場(chǎng)低（~100 Oe），延展性好，伸縮量適中（~350 ppm）等優(yōu)點(diǎn)，在傳感器，驅(qū)動(dòng)器領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在微機(jī)電系統(tǒng)以及多功能復(fù)合材料中，獲得應(yīng)力敏感的磁致伸縮薄膜至關(guān)重要。在以往的相關(guān)研究中，生長(zhǎng)在剛性襯底上磁致伸縮薄膜，由于襯底的束縛，薄膜在應(yīng)力傳感以及磁電耦合等方面的靈敏度急劇降低。近年來(lái)，基于柔性襯底的磁性薄膜和自旋電子學(xué)器件引起了人們的廣泛興趣，柔性襯底楊氏模量小，易形變，基于柔性襯底的磁致伸縮薄膜對(duì)外加應(yīng)力或磁場(chǎng)將變得更加敏感。
目前，中科院磁性材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李潤(rùn)偉研究團(tuán)隊(duì)，在柔性襯底PET（聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）上制備出性能優(yōu)異的Fe81Ga19多晶薄膜，磁性測(cè)試結(jié)果表明，該體系中存在非常明顯的磁單軸各向異性（1.81×105 erg/cm3），進(jìn)一步，我們通過(guò)彎曲應(yīng)變，分別在易軸和難軸施加不同程度的應(yīng)力，對(duì)Fe81Ga19薄膜的磁各向異性進(jìn)行了調(diào)控。研究結(jié)果表明，在應(yīng)力作用下，F(xiàn)e81Ga19薄膜的易軸可以調(diào)控成難軸，反之亦然。考慮多晶薄膜中的易磁化軸的角分布并對(duì)Stoner-Wohlfarth模型進(jìn)行改進(jìn)，我們從理論上對(duì)應(yīng)力可調(diào)的單軸磁各向異性實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了定性的解釋。
該研究結(jié)果對(duì)于柔性磁電子學(xué)器件的研發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義，論文發(fā)表在Appl. Phys. Lett. 100, 122407 (2012)（詳細(xì)內(nèi)容參見(jiàn)：http://dx.doi.org/10.1063/1.3696887），該研究工作獲得973子課題、國(guó)家自然科學(xué)基金（11174302）、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目（2012CB933004）寧波科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（2011B82004,2009B21005）等項(xiàng)目支持。
圖（a）. 磁場(chǎng)沿易軸或難軸方向且平行膜面，通過(guò)施加橫向彎曲應(yīng)變，矩形比隨應(yīng)變程度變化的關(guān)系圖。
圖 （b）. 由改進(jìn)的Stoner-Wohlfarth模型計(jì)算出的矩形比隨Ke/Ms的變化關(guān)系曲線。
