【摘 要】
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近些年,随着信息技术的快速发展,物联网、自动驾驶以及元宇宙等概念的兴起,电子器件消耗全球能源资源的比例逐年增加,迫切需要一种能够满足降低电子器件功耗需求的多功能材料。多铁材料由于能够同时存在铁电性、铁磁性和铁弹性中两个或多个铁性序参量,被认为是最理想的多功能材料之一。基于应变调控的多铁复合结构在常温下具备显著的磁电耦合效应,在可穿戴柔性设备与信息存储计算等领域中有着广阔的应用前景,为物联网的发展提
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近些年,随着信息技术的快速发展,物联网、自动驾驶以及元宇宙等概念的兴起,电子器件消耗全球能源资源的比例逐年增加,迫切需要一种能够满足降低电子器件功耗需求的多功能材料。多铁材料由于能够同时存在铁电性、铁磁性和铁弹性中两个或多个铁性序参量,被认为是最理想的多功能材料之一。基于应变调控的多铁复合结构在常温下具备显著的磁电耦合效应,在可穿戴柔性设备与信息存储计算等领域中有着广阔的应用前景,为物联网的发展提供一些新的思路。本文首先提出了一种基于Co Fe2O4@Ba Ti O3多铁复合核壳纳米颗粒的聚合物基磁电柔性器件,柔性压电衬底采用PDMS/P（VDF-Tr FE）/PDMS三层膜结构。本论文针对0-3型柔性聚合物基磁电器件纳米颗粒团聚问题,通过喷墨打印技术将溶胶-凝胶法制备得到的核壳Co Fe2O4@Ba Ti O3纳米颗粒均匀沉积在柔性压电衬底表面,并施加退磁场有效避免多铁纳米颗粒团聚,制备得到的器件具有良好压电性能,压电系数为-24p C/N到-30 p C/N,提高了器件磁电响应。通过仿真与实验测试结合的方式,对器件的压电性能、磁电性能、可穿戴性等进行了分析,结果显示器件具备良好的可穿戴性与磁电响应,在柔性可穿戴传感器与致动器等领域具有巨大的应用潜力。然后面向多铁复合结构在低功耗逻辑器件的应用,提出了一种基于磁畴壁移动的（011）PMN-PT/Ni多铁异质结低功耗逻辑器件。通过微磁学模拟仿真软件OOMMF对应变调控铁磁层磁各向异性、磁畴产生与磁畴壁移动等进行研究分析。在铁磁纳米线产生局部180°反向磁畴与Neel型磁畴壁,并通过不均匀的应变分布驱动磁畴壁移动,最后基于此实现了或/或非（OR/NOR）与异或/同或（XOR/XNOR）逻辑功能。通过性能分析,基于多铁异质结的逻辑器件在功耗上具有显著优势,为多铁异质结在逻辑器件上的应用提供了一种新的思路。
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