功能氧化物薄膜的高质量柔性制备与物性调控

湖南大学“岳麓材料青年学者论坛”第332期

题 目：功能氧化物薄膜的高质量柔性制备与物性调控

报告人：王凌飞 中国科学技术大学 合肥微尺度物质科学国家研究中心

时 间：2026年4月29日 10:00-11:30

主持人：彭威 教授

地 点：两山一湖中三栋205会议室

邀请人：材料科学与工程学院

报告人简介:

王凌飞教授现任职于中国科学技术大学合肥微尺度物质科学研究中心, 博士生导师，国家创新人才计划青年项目（2020年）和中科院“百人计划”B类 （2019年）入选者。2013年于中国科学技术大学获得凝聚态物理博士学位，2013至2015年在阿卜杜拉国王科技大学从事博士后研究，2015年至2018年在韩国首尔国立大学从事博士后研究。2018年至2020年于韩国首尔国立大学担任助理研究教授。2020年3月加入中国科学技术大学。主要从事过渡金属氧化物薄膜与异质界面中的新奇量子现象和功能特性研究。在以第一/通讯作者身份在Science、Nature Materials、Advanced Materials、Nature Communications等学术期刊共发表论文50余篇，论文被引5000余次（Google Scholar），H因子27，5篇论文入选ESI高被引论文。获安徽省自然科学奖一等奖、中国材料研究学会科学技术奖-青年科技奖、中国科学院优秀导师、中国科学技术大学杰出研究校长奖等荣誉。

报告摘要:

过渡金属氧化物薄膜异质结中的多自由度的耦合带来了一系列衍生量子现象和丰富的功能特性，但薄膜/基底界面上的强共价键在很大程度上限制了氧化物电子学器件的实用化。针对这一短板，基于水溶性牺牲层材料的自支撑氧化物膜的剥离和转移技术近年来被提出并迅速发展，极大地推动了氧化物异质结、范德华尔斯材料和硅基半导体的集成和器件研究。然而，自支撑薄膜的水辅助释放过程常常伴随着高密度裂纹的产生，显著影响薄膜完整性，并导致功能特性的退化。针对这一普遍性问题，我们开发了一种新型水溶性牺牲层材料：Sr₄Al₂O₇。Sr₄Al₂O₇具有四方对称性，与多数钙钛矿氧化物可以共格外延生长，显著提升了剥离后自支撑氧化物薄膜的结晶性和完整性，使其无裂纹区域扩展到厘米级，且其功能性可以与外延薄膜相当。在利用Sr₄Al₂O₇实现高质量氧化物薄膜的剥离和转移的基础上，我们也进一步开发了利用高精度红外成像技术自支撑氧化物薄膜实现缺陷高效检测的技术，并利用各向异性应变，可控褶皱等方法实现自支撑铁磁、铁电薄膜中物性的有效调控。