论文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.4c22859

        传统铁电氧化物普遍存在脆性问题，制约了其在柔性电子中的应用。我们通过无损伤剥离工艺制备了10纳米厚的自支撑掺锆氧化铪（Hf₀.₅Zr₀.₅O₂, HZO）柔性铁电薄膜，并利用预拉伸PDMS基底生成可控褶皱结构。通过原子力显微镜（AFM）原位纳米压痕实验，发现薄膜在≤100 nN外力下受压后可完全恢复初始形貌，展现优异弹性；即使外力超过100 nN导致褶皱坍塌，移除后仍能自我修复。

图1. 我们用弹跳的机器人拟人化AFM探针，用弹性“蹦床”模拟兼具柔性和弹性的HZO铁电薄膜。

        结合相场模拟，揭示了应变区域中极化强度连续变化的动态畴结构是自修复的关键机制：压缩应变抑制底部极化，拉伸应变促进顶部极化，极化连续调整缓解晶格失配，储存弹性能量以防止破裂。HZO薄膜的等效弹簧常数介于刚性基底与柔性PDMS之间，且可通过调整基底应变调控褶皱高度。该研究为HZO超薄膜在柔性传感器、能量收集器等器件中的应用提供了理论与实验依据，解决了氧化物铁电材料机械柔韧性的瓶颈问题。