華中科技大學《Adv. Electron. Mater》:柔性磁性薄膜上沉積石墨烯納米片,
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研究通過通過紅外干燥技術將石墨烯納米片沉積在柔性磁性膜上的新型磁敏裂紋傳感器(M-CS)。
M-CS 具有超高靈敏度(相對電阻變化高達 4.0 × 10^10) 在室溫下朝向 43 mT 的中等磁場。此外,M-CS 顯示出超過 10 000 次循環的長循環穩定性。這種卓越的靈敏度歸因于通過納米片的分離/接觸物理切割/恢復電子傳輸的途徑。各種實驗參數,如石墨烯溶液的濃度和底部磁性基板的厚度,已被定制以提高 M-CS 的磁靈敏度。此外,具有不同相對電阻變化的M-CS陣列可以用作非接觸式識別目標磁信號的密鑰。相信在操作條件下具有超高磁靈敏度和長期穩定性的M-CS將有利于磁敏傳感器的發展,
圖1、柔性 M-CS 制備流程示意圖。
圖2、a) LSV 曲線和 b) 石墨烯溶液濃度為 2 mg mL –1時M-CS 相對于不同磁場強度的相應電阻變化。M-CS c) 沒有和 d) 施加外部磁場的光學照片。e,f) 磁性基板上表面石墨烯納米片的示意圖。M-CS 的橫截面視圖 g) 和 h) 施加磁場的 SEM 圖像。頂視圖中 M-CS 的 SEM 圖像,磁場強度分別為 i) 0 和 j) 43 mT。
圖3、各種因素對M-CS相對電阻變化的影響
圖4.基于 M-CS 的密碼鎖,用于區分目標磁密碼。a) 四個 M-CS 鎖陣列的預設計代碼的示意圖。當磁力強度為 b) 100、c) 50 和 d) 10 mT 的磁性密碼鑰匙通過基于 M-CS 的鎖陣列時的電氣曲線和相應代碼,產生不同的代碼。
總之,通過表面紅外干燥技術在柔性磁性基板上沉積石墨烯納米片,展示了一種新型 M-CS。希望這項研究能夠加速二維材料在柔性電子設備中的應用和軟磁敏傳感器的發展。

