自由支撑金属薄膜的制备与结构表征
摘 要：现科学研究中，对自由支撑薄膜的制备有着很多的方法，已可以制造多种自由支撑薄膜。在制得薄膜的过程中，许多工艺参数会影响其形成，比如腔体气压、溅射功率等。本次实验是通过溶解基底的方法来制造自由支撑Pt薄膜，并通过SEM的观测其表面形貌，X射线衍射仪来研究其结构表征，用范德堡法通过PPMS测量不同基底上Pt薄膜电输运情况。
关键词：自由支撑薄膜、磁控溅射法、溶解基底、结构表征
正文：
近年来，人们对新型薄膜的制备有着很大的兴趣并且取得了较多的研究成果。然而对于自由薄膜的制备并且保证其依旧拥有着较高的灵活性，仍然是一个巨大的挑战。在生活中的一些可折叠设备或是器件，都需要着大量的具有自由支撑薄膜的功能器件。普通的薄膜，在制备之后，生长在基片上无法揭下，其运用范围便被限制了。在现有的很多折叠设备中，已运用了有机的可折叠薄膜，可是有机功能并不全面。若我们能把薄膜制备在一种可牺牲的基片上，等薄膜沉积完毕，我们可以将基片采用某种方式去除掉，获得的这个薄膜就是自由支撑的了，原则上是可以把这个薄膜转移到任何介质上的，进而生产出的功能器件便可广泛地运用到生活中去，从而解决问题。以下通过几个方面来介绍关于自由支撑金属薄膜实验所搜集到的资料
- 自由支撑金属薄膜的研究现状
所谓自支撑薄膜是相对于有支撑薄膜而言 , 是指在使用过程中无载体支撑的薄膜 , 厚度范围覆盖几十纳米到几十微米。在大量的科学研究中 , 尤其是在低能核物理、激光核物理、原子核化学试验中都需要自支撑薄膜作为靶膜、剥离膜或 X 射线过滤器等。 因此自支撑薄膜的制备成为这些实验成功与否的关键问题之一 , 是核科学技术、材料科学与物理学的研究热点 。 自1974 年国际核靶发展学会成立以来 , 在每年的学术会议报告中都有大量关于自支撑薄膜制备的论文发表 , 另外在《 Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 》等国际刊物上每年也有大量相关的论文发表。 在国内 , 中科院兰州近物所、同济大学和中国工程物理研究院等单位在核靶的制备方面也取得了一些成果 , 成功制备了 Al 、 B 、 Mg 、 C 等自支撑膜。自支撑薄膜除自支撑这一要求外 , 还要求无缺陷、均匀 、平坦、纯净、大面积、低应力等 , 其制备方法与有支撑薄膜相比存在多的技术难点 。 由于薄膜制备过程中一般有较大的内应力 ，在脱膜过程中极易破裂、卷曲和起包 , 因此制备性能优良的自支撑薄膜是一项技术性很强的工作 , 制备过程中涉及到诸多技术细节。 在国内外同行的长期努力下 , 开发出了一系列不同的成膜、脱膜技术 , 对于进一步开展自支撑薄膜方面的研究具有重要的借鉴意义。[1]
二.自由支撑金属薄膜的制备方法（以BiFeO3为例，简称BFO）
将氧化铁薄膜运用到可折叠的设备与器件中，将带来有机和金属材料薄膜之外的更多功能。自由支撑单晶BiFeO3膜具有优越的灵活性，是典型的具有多功能性的多铁材料。它们可以承受180°的循环折叠，具有良好的回收率，扫描电子镜原位弯曲时最大弯曲应变高达5.42%，远远超过体积。相场模拟结果表明，这种优越的弹性主要源于可逆的菱形－四方相变。总之将其运用到可折叠设备与器件中，是一个很不错的选择。
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