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柔性磁傳感器兼具柔性電子的可變形性與磁傳感器的非接觸、矢量探測優勢，但其制備與使用產生的各類應變影響器件工作的穩定性。

此前，中國科學院寧波材料技術與工程研究所團隊通過襯底彎曲、機械拉伸、各向異性熱膨脹等方法，實現了對柔性磁性薄膜中均勻應變的定量控制，揭示了應變對柔性鐵磁薄膜和交換偏置異質結磁各向異性的調控規律，并發展了多場耦合生長和界面調制等方法，提升了柔性薄膜磁性能的應變穩定性。近期，研究團隊將成果進一步拓展至復雜應變對柔性磁性薄膜的調控規律和機制。

團隊以具有磁斯格明子結構的Pt/Co/Ta多層膜為研究對象，采用預拉伸彈性聚二甲基硅氧烷襯底，結合磁控濺射技術，利用薄膜與襯底間的模量差異，在預應變釋放后的Pt/Co/Ta薄膜中構筑了微褶皺結構，并引入非均勻應變分布。磁力顯微鏡觀測顯示，不同磁場下斯格明子的密度與尺寸呈現空間非均勻性，并在褶皺波峰兩側出現不對稱分布：在負應變梯度區域，斯格明子更易穩定存在，密度更高、尺寸更大；在正應變梯度區域則相反。利用面內應變梯度，斯格明子密度可在1μm^-2至13μm^-2范圍內連續調節，尺寸調控范圍達85nm至133nm，該調控效果優于均勻應變的作用。

微磁學模擬顯示，該效應源于應變梯度打破局域反演對稱性，從而有效調制界面的相互作用。這種調控方式具有良好的可逆性和循環穩定性，在多次拉伸—釋放循環后仍能保持穩定，并可以拓展至其他鐵磁多層膜體系。

上述研究為剖析復雜應變對磁敏材料的調控規律和機制奠定了重要基礎，并為設計應變穩定性好的柔性磁傳感器提供了新思路。

相關研究成果發表在《先進材料》（Advanced Materials）上。研究工作得到國家自然科學基金等的支持。

褶皺Pt/Co/Ta多層膜的制備、形貌、磁性表征與應變分布

磁斯格明子密度、尺寸的不對稱分布與可逆性調控