钙钛矿氧化物中的应变工程可实现对材料结构、物相和性能的控制，但受到可用的高质量衬底产生的离散应变状态的严重限制。
近日，美国加州大学伯克利分校Lane W. Martin，David Pesquera报道了使用铁电BaTiO3，通过外延剥离工艺生产精确应变工程的衬底纳米薄膜，进而实现了在衬底上生长高结晶质量的薄膜。反过来，利用层间应力在由所释放的膜制备的对称的三层氧化物-金属/铁电/氧化物-金属结构中实现了精细的结构调整。
文章要点
1）在硅集成器件中，层间应力提供了排序温度的精确控制（从75到425 ℃)，同时，释放衬底钳位被证明可以极大地影响铁电开关和畴动态（包括将矫顽场降低到<10 kV cm-1，并将直径20 µm的100 nm厚薄膜中的电容器的开关时间提高到<5 ns）。
2）在集成在柔性聚合物上的器件中，增强的室温介电常数具有很大的机械可调性（施加±0.1%应变时变化90%）。
这种方法为制造超快CMOS兼容的铁电存储器和超灵敏的柔性纳米传感器器件铺平了道路，并且它还可以用于稳定新的相和不能通过直接外延生长实现的功能。
David Pesquera, et al, Beyond Substrates: Strain Engineering of Ferroelectric Membranes, Adv. Mater. 2020
DOI: 10.1002/adma.202003780
https://doi.org/10.1002/adma.202003780
