郭琦等：应变调控柔性电子器件磁电性质的研究进展 ·1779· 3.0(a PET/SPV 。-0=180° ◆-SiO,/SPV 2.5 2.0 -·-0=90° +-0-0° 2.0 1.5 1.0 1.0 0.5 05 01 -100000-50000050000100000 -100000-500000 50000100000 磁场A·m 磁场(A·m 2.5 (c) d 。-0-180 2.0 2.0 年-0=90° 40-0° 1.5 1.6 1.0 1.2 0.5 0.8 量—从0到180 ◆从180°到0° -100000-50000 0 50000100000 40 80120 160 200 磁场(A·m) 角度) 图4磁电阻曲线.(a)PET/SPV,SiO2/SPV异质结：(b)PET/SPV异质结在弯折角度分别为0°、90°、180°：(c)PET/SPV异质结重复弯折 500次后：(d)不同弯折角度下磁电阻曲线[4 Fig.4 GMR curves:(a)PET/SPV and SiO,/SPV:(b)PET/SPV heterostructure under different bending angles 0:(c)PET/SPV heterostructure after bending for 500 times:(d)GMR dependence on the bending angle 20(a 平直 (b)12.5 mm 60 mm 15 20 巨磁电阻 1.0 一曲率+24.0mm 曲率+13.5mm 灵敏度 05 曲率+12.5mm -0.3 0 0.3 10 20 30 40 50 60 磁场T 曲率/mm 图5不同曲率半径下的巨磁电阻()：巨磁电阻、灵敏度随曲率变化(b)网 Fig.5 GMR under different bending radii (a)as well as GMR and sensitivity dependence on the bending radii (b) 同IrMn厚度时，薄膜矩形度随应变的变化，拉应变会 系统分析了反铁磁层IrMn厚度、外磁场方向、应变之 提高矩形度，压应变会降低矩形度.图7(b)和(c)分 间的关系，给出了理论解释.这些实验对进一步理解 别为不同厚度IrMn,在应变垂直于钉扎方向和应变平 应变对于薄膜磁电性质的影响有很大的帮助 行于钉扎方向时，矫顽力随应变的变化，拉应变与压应 1.5异常霍尔效应 变都会使薄膜矫顽力增加.图7()为当磁场方向与 2014年Che等在纸基上利用磁控溅射得到了 钉扎方向相同时，交换偏置场在压应变的作用下会变 多组具有垂直各向异性的P/Co/P1薄膜样品，该样品 小，而在拉应变的作用下几乎没有变化。以上这些现 具有异常霍尔效应.如图8(a)所示为P/Co/P/PET 象都可以用应变影响单轴各向异性来解释，为了进一 柔性电子器件在平展与弯曲状态下的结构示意图.图 步深入地了解实验机制，又通过Stoner一Wohlfarth模型 8(b)为平展与弯曲状态下x方向电阻率（此时应变与郭 琦等: 应变调控柔性电子器件磁电性质的研究进展 图 4 磁电阻曲线． ( a) PET / SPV，SiO2 / SPV 异质结; ( b) PET / SPV 异质结在弯折角度分别为 0°、90°、180°; ( c) PET / SPV 异质结重复弯折 500 次后; ( d) 不同弯折角度下磁电阻曲线［41］ Fig． 4 GMＲ curves: ( a) PET / SPV and SiO2 / SPV; ( b) PET / SPV heterostructure under different bending angles θ; ( c) PET / SPV heterostructure after bending for 500 times; ( d) GMＲ dependence on the bending angle θ 图 5 不同曲率半径下的巨磁电阻( a) ; 巨磁电阻、灵敏度随曲率变化( b) ［42］ Fig． 5 GMＲ under different bending radii ( a) as well as GMＲ and sensitivity dependence on the bending radii ( b) 同 IrMn 厚度时，薄膜矩形度随应变的变化，拉应变会 提高矩形度，压应变会降低矩形度． 图 7( b) 和( c) 分 别为不同厚度 IrMn，在应变垂直于钉扎方向和应变平 行于钉扎方向时，矫顽力随应变的变化，拉应变与压应 变都会使薄膜矫顽力增加． 图 7( d) 为当磁场方向与 钉扎方向相同时，交换偏置场在压应变的作用下会变 小，而在拉应变的作用下几乎没有变化． 以上这些现 象都可以用应变影响单轴各向异性来解释，为了进一 步深入地了解实验机制，又通过 Stoner--Wohlfarth 模型 系统分析了反铁磁层 IrMn 厚度、外磁场方向、应变之 间的关系，给出了理论解释． 这些实验对进一步理解 应变对于薄膜磁电性质的影响有很大的帮助． 1. 5 异常霍尔效应 2014 年 Che 等［44］在纸基上利用磁控溅射得到了 多组具有垂直各向异性的 Pt /Co / Pt 薄膜样品，该样品 具有异常霍尔效应． 如图 8( a) 所示为 Pt /Co / Pt / PET 柔性电子器件在平展与弯曲状态下的结构示意图． 图 8( b) 为平展与弯曲状态下 x 方向电阻率( 此时应变与 · 9771 ·