[发明专利]利用弯曲形变调控钛酸钡单晶薄膜剩余极化与矫顽场的方法

权利要求书

1.一种利用弯曲形变调控钛酸钡单晶薄膜剩余极化与矫顽场的方法，包括：

(1)在钛酸锶衬底上生长镧锶锰氧薄膜：

将钛酸锶衬底、镧锶锰氧靶材和钛酸钡靶材放入脉冲激光沉积系统的反应室中，对反应室抽真空；

向反应室中通入氧气，使反应室的氧压维持在0.01mbar～0.2mbar，设定激光器的能量密度为0.94J/cm²～1.1J/cm²和频率为5Hz，设定衬底的温度为700℃，使激光器射出激光，烧灼镧锶锰氧靶材5000次，使烧灼出来的镧锶锰氧等离子体沉积在钛酸锶衬底上，完成镧锶锰氧薄膜的生长；

(2)调节通入反应室的氧气，使反应室的氧压维持在0.01mbar～0.2mbar，设定激光器的能量密度为1.3J/cm²～2.4J/cm²和频率为5Hz，设定衬底的温度为700℃，使激光器射出激光，烧灼钛酸钡靶材3000次，以在镧锶锰氧薄膜上沉积钛酸钡等离子体，得到厚度为120nm的钛酸钡薄膜；

(3)在钛酸钡薄膜的表面旋涂上一层用氯苯将聚甲基丙烯酸甲酯PMMA稀释到1/6后的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液，并放在加热台上，在150℃下加热3分钟，在180℃下加热1.5分钟，自然降温，形成一层附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的钛酸钡薄膜；

(4)将旋涂了聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的钛酸钡薄膜浸泡在含有2.5％酸的碘化钾溶液中，腐蚀除去镧锶锰氧薄膜后，使衬底上的钛酸钡薄膜边角微微翘起；再放置在去离子水中，利用水的张力使附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的钛酸钡薄膜与衬底脱离；

(5)用后续使用所需的柔性衬底捞起漂浮的附有聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的钛酸钡薄膜，以3分钟1℃的速度烘干，使钛酸钡薄膜完全粘附在后续使用所需的柔性衬底上；再将其放入丙酮溶液中浸泡5分钟，除去表面的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，完成钛酸钡薄膜从钛酸锶衬底到柔性衬底的转移，得到柔性衬底上的自支撑单晶钛酸钡薄膜；

(6)将转移到柔性衬底上的钛酸钡薄膜固定在凸模或凹模上，通过改变凸模或凹模的曲率半径使得钛酸钡薄膜发生连续应变，曲率半径的变化范围为1mm～4mm，通过钛酸钡薄膜上应力的连续变化实现钛酸钡薄膜剩余极化与矫顽场的连续变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)所述的对反应室抽真空，其真空度要求达到1*10^-6mbar以下。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)中在钛酸钡薄膜的表面旋涂上一层用氯苯将聚甲基丙烯酸甲酯PMMA稀释到1/6后的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液，是先在钛酸钡薄膜的表面滴上用氯苯将聚甲基丙烯酸甲酯PMMA稀释到1/6后的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA溶液；然后设置旋转速度为500转/秒，旋转5秒后，再改变旋转速度为3000转/秒，旋转60秒。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(6)所述的凸模或凹模，是指有均匀曲率半径的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料ABS模具，且凸模是指上表面被拉伸的上凸弯曲模具，凹模是指上表面被压缩的下凹弯曲模具。