一种二维室温铁磁纳米片及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于二维材料制备相关技术领域，具体涉及一种二维室温铁磁纳米片及其制备方法和应用。

背景技术

二维材料凭借其原子级平整的界面质量、可实现单层厚度等优势为新型电子器件的开发与应用提供了广阔平台。二维磁性材料（如CrI

二维磁性材料可通过自上而下（如机械剥离、溶剂辅助剥离、离子插层法）和自下而上（如化学气相沉积、物理气相沉积、分子束外延）两大类方法制备。机械剥离法实验成本低、操作方便，但效率低，难以获得大面积材料，同时对于准二维材料，由于层间强化学键的存在，无法通过机械剥离法获得少层材料；溶液辅助剥离产量高，但花费时间长、反应温度高，并可能对材料造成一定程度的损坏；离子插层法产量高，但成本较高、操作复杂；物理气相沉积法生长速度快、材料组分选择丰富，但工艺过程难以精细控制，且难以直接生长单晶材料；分子束外延可在超高真空条件下实现薄膜的可控生长，但生长速率低、设备价格昂贵，不利于批量生产；化学气相沉积（CVD）操作简单，可用于生长具有良好结晶度、大面积、成分均匀的二维材料，广泛用于二维材料及其异质结的生长构建。但二维磁性材料的生长机理尚不明确，生长大气环境稳定、高质量且厚度可控的二维磁性材料仍是一项巨大的挑战。

铬基碲化物作为一类新型的磁性材料，因其较高居里温度Tc（180-340 K）的特性得到了越来越多的关注。CrTe

近年来，除了传统的刚性电子器件，可弯曲、可拉伸、可折叠的柔性可穿戴器件迅速发展。柔性器件凭借其更轻的重量、更高的空间利用率、更高的耐用性而有很大的应用前景。但这些器件的应用需要材料具有较好的柔性，同时兼具良好的半导体/金属/绝缘性能。因此，对新型柔性功能材料的开发是柔性器件应用的一个关键步骤。金刚石杨氏模量可达700-1200 GPa，ASTM-A514不锈钢杨氏模量为205 GPa，陶瓷材料氮化硅硬度大、耐磨损，杨氏模量可达304 GPa，金属钨、钼杨氏模量分别为400 GPa、329 GPa。柔性可穿戴电子传感器常用的碳材料有碳纳米管和石墨烯等。碳纳米管和石墨烯的杨氏模量可达1000 GPa。常用的柔性基底PDMS、polymide，其杨氏模量分别为0.3-0.87 GPa、2.5 GPa。单层MoS

申请号 202110299849.3，公开了一种对应变敏感的二维铁磁Cr

发明内容

本发明的目的在于，提供一种二维室温铁磁纳米片及其制备方法和应用。采用化学气相沉积法成功制备得到了具有室温磁性、大气环境稳定的碲化铬纳米片，实现高质量二维室温磁性材料的可控生长，制得的纳米片具有较好的柔性，可实现弯折不破裂。

为了实现上述目的，本申请采用的技术方案为：

本发明的第一个目的是提供一种二维室温铁磁纳米片的制备方法，包括以下步骤：

将碲源和铬源分别置于双温区管式炉中对应的上、下游温区，在还原性气氛和保护性气氛的混合气体生长氛围下，于850-870 ℃的下游温区进行化学气相沉积，在衬底上沉积得到二维室温铁磁碲化铬纳米片。

进一步的，所述碲源和铬源的质量比为40-80：2-7，所述碲源为Te，所述铬源为CrCl

进一步的，碲源放置于双温区管式炉上游温区，温度范围为500-550 ℃。

进一步的，所述化学气相沉积的时间为5 min。

进一步的，所述混合气体的流速为50-100 sccm，所述混合气体为氩氢混合气体，氩氢混合气体中氢气含量为5-20 %。

进一步的，所述衬底以倒扣的方式置于铬源两侧，所述衬底为氧化硅、云母或蓝宝石。

本发明的第二个目的是提供上述制备方法制备的二维室温铁磁纳米片，所述铁磁碲化铬纳米片具有多边形结构，所述纳米片横向尺寸10 μm以上，厚度约为60-120 nm。

进一步的，所述铁磁碲化铬纳米片具有室温磁性以及在大气环境中的形貌和磁畴的变化具有稳定性，碲化铬纳米片的初始磁畴包括枝状畴或迷宫畴。

进一步的，外加磁场对所述铁磁碲化铬纳米片的磁畴的形态具有调控作用，使其磁畴发生翻转。

本发明的第三个目的是提供上述二维室温铁磁纳米片在自旋电子器件或柔性电子器件中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

（1）本发明采用化学气相沉积法成功制备得到了具有室温磁性、大气环境稳定的碲化铬纳米片，并且实验过程中不需使用NaCl等碱金属卤化物来降低前驱体熔点，避免实验引入其他变量，同时避免无关原子影响材料晶体结构，用高效易行的实验方式实现高质量二维室温磁性材料的可控生长；并通过化学气相沉积的温度来限制碲源、铬源之间的水平距离，保证CVD系统内较快的反应速率，有利于Te前驱体的蒸发，保证有足够的Te参与反应，以保证二维磁性材料的横向尺寸及化学比，实现高质量二维室温磁性材料的可控生长。

（2）本发明采用化学气相沉积法成功制备得到了具有室温磁性、大气环境稳定的碲化铬纳米片，实现高质量二维室温磁性材料的可控生长，制得的纳米片具有较好的柔性，可实现弯折不破裂，获得了高结晶度、具有室温磁性、大气环境稳定的碲化铬纳米片，并在柔性可穿戴器件中有着广泛的应用前景。

（3）本发明对探究室温磁性材料的原位力-磁耦合行为具有重要意义，为实现磁性薄膜的柔性化提供了可靠思路。基于磁性材料的应变敏感性，很大程度丰富了柔性磁性材料种类，为柔性自旋电子器件提供了新的选择。

附图说明

图1为本发明制备碲化铬纳米片的常压化学气相沉积原理示意图。

图2为本发明实施例1制备的碲化铬纳米片形貌和厚度测试图，其中，图2中的（a）为厚度为26 nm的纳米片，（b）为厚度为45 nm的纳米片，（c）为厚度为28 nm的纳米片，（d）为厚度为32 nm的纳米片。

图3为本发明实施例2制备的碲化铬纳米片室温磁学性能测试图，其中，图3中的（a）为厚度为62 nm的纳米片及其磁畴分布，（b）为厚度为115 nm的纳米片及其磁畴分布，（c）为厚度为116 nm的纳米片及其磁畴分布，（d）为厚度为85 nm的纳米片及其磁畴分布。

图4为本发明实施例2制备的碲化铬纳米片的能量色散光谱图，其中，图4中的a为碲元素能量色散光谱，b为铬碲元素能量色散光谱。

图5为本发明不同外加磁场强度对本发明实施例2制备的碲化铬纳米片磁畴的调控作用测试图。

图6为本发明实施例2制备的碲化铬纳米片的大气环境稳定性测试图。

图7为本发明实施例4从衬底上转移后的碲化铬纳米片的厚度测试图。

图8为本发明实施例3中生长的碲化铬纳米片不同压入深度与弹性模量关系图。

图9为本发明实施例3中生长的碲化铬纳米片快速力曲线扫描图。

图10为本发明实施例3和实施例4中生长的碲化铬纳米片的杨氏模量测试图。

图11为本发明实施例3制备的碲化铬纳米片的柔性器件应用示意图。

附图标记说明：

1、医用敷料，2、衬底，3、含有自旋阀结构的聚二甲基硅氧烷层，31、自由层，32、间隔层32，33磁性固定层，4、应力传感器，5、电气层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的数据，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围，除非另有特别说明，本发明以下各实施例中用到的各种原料、试剂、仪器和设备均可通过市场购买得到或者通过现有方法制备得到。本发明采用的碲源为CrCl

本发明提供一种二维室温铁磁纳米片的制备方法，包括以下步骤：

将碲源、铬源分别置于双温区管式炉中对应的上、下游温区，在还原性气氛和保护性气氛的混合气体的生长氛围下，于850-870 ℃进行化学气相沉积，在衬底上沉积得到具有优良弹性的二维室温铁磁纳米片。

在本发明中，碲化铬体系根据Cr原子的不同插层，存在不同的元素组分，如CrTe

本发明中，将碲源、铬源分别置于双温区管式炉后，衬底以倒扣的方式置于Cr源两侧，其中衬底为4个1 cm×1 cm的衬底，所述衬底可以是氧化硅、云母或蓝宝石衬底的任意一种，所述衬底在使用前需要进行一系列的清洗步骤，保证衬底的洁净。衬底在使用需使用超声清洗机进行清洗，将氧化硅衬底置于丙酮溶液中加热至40 ℃清洗10 min，接下来放置在常温异丙醇溶液中清洗10 min，接下来放置在乙醇溶液中清洗10 min，最后用去离子水超声清洗10 min，结束后，用氮气吹干。

在本发明中，将碲源、铬源分别置于双温区管式炉前，需要预先向管式炉内通氩气并加热至200 ℃，保温10 min，同时使用氮气吹扫，保证实验前炉内气体氛围无氧无水。

在本发明中，通过化学气相沉积的温度来限制碲源、铬源之间的水平距离，温度作为影响化学反应的重要因素之一，较高的温度有利于Te前驱体的蒸发，保证有足够的Te参与反应。衬底和铬源之间接触，保证较高的沉积温度。这是因为衬底温度越低，粒子的迁移率越低，导致形成的薄膜密度低、多孔、表面粗糙。

在一些具体的实施中，所述碲源和铬源的质量比为40-80：2-7，所述碲源为Te，所述铬源为CrCl

在一些具体的实施中，碲源放置于双温区管式炉上游温区，温度范围为500-550℃。本发明中，温度范围可以是500-550 ℃之间的任一具体值，如500 ℃、510 ℃、520 ℃、530 ℃、540 ℃或550 ℃等，但并不仅限于所列举的具体值，上述值范围内其他未列举的数值同样适用，在此便不再一一赘述。更优选的，温度范围为550 ℃。

在一些具体的实施中，所述化学气相沉积的温度为850-870 ℃，时间为5 min。在本发明中，化学气相沉积的温度可以是850-870 ℃之间的任一具体值，如850 ℃、860 ℃或870 ℃等，更优选的，化学气相沉积的温度860 ℃，但并不仅限于所列举的具体值，上述值范围内其他未列举的数值同样适用，在此便不再一一赘述。本发明制备过程中无复杂操作步骤和价格昂贵原料的使用，设备简单，且操作简单。

在一些具体的实施中，所述混合气体的流速为50-100 sccm，所述混合气体为氩氢混合气体，氩氢混合气体中氢气含量为5-20 %。在本发明中，混合气体的流速可以是50-100sccm之间的任一具体值，如50 sccm、60 sccm、70 sccm、80 sccm、90 sccm或100 sccm等，氩氢混合气体中氢气体积占比可以是5-20 %之间的任一值，如5 %、6 %、7 %、8 %、9 %、10 %或20 %等，但并不仅限于所列举的具体值，上述值范围内其他未列举的数值同样适用，在此便不再一一赘述。

另一方面，本发明提供上述制备方法制备的二维室温铁磁纳米片，所述铁磁碲化铬纳米片具有多边形结构，所述纳米片横向尺寸10 μm以上，厚度为60-120 nm。所述铁磁碲化铬纳米片具有室温磁性和大气环境稳定性，碲化铬纳米片的初始磁畴包括枝状畴或迷宫畴，并通过施加面外磁场，对所生长碲化铬纳米片的磁畴进行调控，使其磁畴发生翻转，外加磁场正方向垂直于纳米片法向向外，最大可施加磁场为±1200 G。在本发明中，铁磁碲化铬纳米片具有大气环境稳定性，包括形貌以及磁畴的变化，其形貌、磁畴均未在大气环境下发生明显变化。所述铁磁碲化铬纳米片具有优良的弹性，可以弯折但不会破裂，使用原子力显微镜测定其力学性能，测试均在大气环境中进行。

以下通过具体的实施例进行进一步说明。

实施例1

一种二维室温铁磁纳米片的制备方法，包括以下步骤：

S1、承装原料的石英舟放进管式炉前需对管式炉内的气体进行清洗，具体措施为将管式炉加热至200 ℃，保温10 min，同时使用氮气吹扫，去除石英管内水蒸气与氧气。

氧化硅衬底使用前需使用超声清洗机进行清洗，将氧化硅衬底置于丙酮溶液中加热至40 ℃清洗10 min，接下来放置在常温异丙醇溶液中清洗10 min，接下来放置在乙醇溶液中清洗10 min，最后用去离子水超声清洗10 min，结束后，用氮气吹干。

S2、使用双温区管式炉，两个温区温度分别设定为550 ℃、850 ℃，将盛有Te粉的石英舟置于上游550 ℃温区处，装有CrCl

S3、将装有原料的石英舟分别放置在两温区处加热至550 ℃和850 ℃，保温5min，使用的生长气体为氩氢混合气体，氢气体积占比10 %，载气流速为50 sccm；保温程序结束后随炉冷却，使用光镜可以观察到氧化硅衬底上生长的六边形纳米片；即为具有优良弹性的二维室温铁磁纳米片，碲化铬纳米片的厚度为26 -45 nm，如图2所示。碲化铬纳米片实验原理图如图1所示。

实施例2

一种二维室温铁磁纳米片的制备方法，包括以下步骤：

S1、承装原料的石英舟放进管式炉前需对管式炉内的气体进行清洗，具体措施为将管式炉加热至200 ℃，保温10 min，同时使用氮气吹扫，去除石英管内水蒸气与氧气。

氧化硅衬底使用前需使用超声清洗机进行清洗，将氧化硅衬底置于丙酮溶液中加热至40 ℃清洗10 min，接下来放置在常温异丙醇溶液中清洗10 min，接下来放置在乙醇溶液中清洗10 min，最后用去离子水超声清洗10 min，结束后，用氮气吹干。

S2、使用双温区管式炉，两个温区温度分别设定为550 ℃、860 ℃，将盛有Te粉的石英舟置于上游550 ℃温区处，装有CrCl

S3、将装有原料的石英舟分别放置在两温区处加热至550 ℃和860 ℃，保温5min，使用的生长气体为氩氢混合气体，氢气体积占比10 %，载气流速为70 sccm；保温程序结束后随炉冷却，使用光镜可以观察到氧化硅衬底上生长的六边形纳米片；即为具有优良弹性的二维室温铁磁纳米片，碲化铬纳米片的厚度为72 nm。碲化铬纳米片实验原理图如图1所示。

实施例3

一种二维室温铁磁纳米片的制备方法，包括以下步骤：

S1、承装原料的石英舟放进管式炉前需对管式炉内的气体进行清洗，具体措施为将管式炉加热至200 ℃，保温10 min，同时使用氮气吹扫，去除石英管内水蒸气与氧气。

氧化硅衬底使用前需使用超声清洗机进行清洗，将氧化硅衬底置于丙酮溶液中加热至40 ℃清洗10 min，接下来放置在常温异丙醇溶液中清洗10 min，接下来放置在乙醇溶液中清洗10 min，最后用去离子水超声清洗10 min，结束后，用氮气吹干。

S2、使用双温区管式炉，两个温区温度分别设定为550 ℃、860 ℃，将盛有Te粉的石英舟置于上游550 ℃温区处，装有CrCl

S3、将装有原料的石英舟分别放置在两温区处加热至550 ℃和860 ℃，保温5min，使用的生长气体为氩氢混合气体，氢气体积占比20 %，载气流速为70 sccm；保温程序结束后随炉冷却，使用光镜可以观察到氧化硅衬底上生长的六边形纳米片；即为具有优良弹性的二维室温铁磁纳米片，碲化铬纳米片的厚度为90 nm。碲化铬纳米片实验原理图如图1所示。

实施例4

一种二维室温铁磁纳米片的制备方法，包括以下步骤：

S1、承装原料的石英舟放进管式炉前需对管式炉内的气体进行清洗，具体措施为将管式炉加热至200 ℃，保温10 min，同时使用氮气吹扫，去除石英管内水蒸气与氧气。

氧化硅衬底使用前需使用超声清洗机进行清洗，将氧化硅衬底置于丙酮溶液中加热至40 ℃清洗10 min，接下来放置在常温异丙醇溶液中清洗10 min，接下来放置在乙醇溶液中清洗10 min，最后用去离子水超声清洗10 min，结束后，用氮气吹干。

S2、使用双温区管式炉，两个温区温度分别设定为550 ℃、860 ℃，将盛有Te粉的石英舟置于上游550 ℃温区处，装有CrCl

S3、将装有原料的石英舟分别放置在两温区处加热至550 ℃和860 ℃，保温5min，使用的生长气体为氩氢混合气体，氢气体积占比10 %，载气流速为50 sccm；保温程序结束后随炉冷却，使用光镜可以观察到氧化硅衬底上生长的六边形纳米片；即为具有优良弹性的二维室温铁磁纳米片，碲化铬纳米片的厚度为60 nm。碲化铬纳米片实验原理图如图1所示。

对实施例1-4制备的碲化铬纳米片进行性能测定，结果如下。

形貌测定：

图2为本发明实施例1制备的碲化铬纳米片形貌和厚度测试图，其中，图2中的（a）为厚度为26 nm的纳米片，（b）为厚度为45 nm的纳米片，（c）为厚度为28 nm的纳米片，（d）为厚度为32 nm的纳米片。如图2所示，实施例1制备的碲化铬纳米片具有多边形结构，厚度为26-45 nm之间。

磁学性能测定：

在大气环境下使用磁力显微镜（MFM）测定实施例2制得的碲化铬纳米片。MFM的测试具有表面敏感性，可以检测非常小的磁偶极矩，可以直接检测二维磁性材料的纳米尺寸的磁畴。在每个纳米片内均框选10 μm×10 μm的范围进行室温MFM扫描，图3为本发明实施例2制备的碲化铬纳米片室温磁学性能测试图，其中，图3中的（a）为厚度为62 nm的纳米片及其磁畴分布，（b）为厚度为115 nm的纳米片及其磁畴分布，（c）为厚度为116 nm的纳米片及其磁畴分布，（d）为厚度为85 nm的纳米片及其磁畴分布。如图3所示，不同厚度的纳米片都有磁畴存在，磁畴结构多为迷宫畴或枝状畴，畴壁明显，意味着其存在良好的室温铁磁性。

元素分布测定：

使用扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线谱仪（EDS）技术获取的元素分布图像。图4为本发明实施例2制备的碲化铬纳米片的能量色散光谱图，其中，图4中的a为碲元素能量色散光谱，b为铬碲元素能量色散光谱。如图4所示，Te元素的含量为50.38%，Cr元素的含量为49.62%，Cr、Te原子比约为1：1。

使用原子力显微镜上的变场模块协同MFM探究大气环境、室温条件下外加磁场对所生长碲化铬纳米片磁畴的调控作用。外加磁场正方向垂直于样品表面向外。通过磁性探针与样品表面的磁相互作用探究磁畴的结构与分布变化。使用的实施例2碲化铬纳米片，最大磁场范围为±1200 G。图5为不同外加磁场强度对本发明实施例2制备的碲化铬纳米片磁畴的调控作用测试图。如图5所示，蓝色和红色区域分别对应正磁化和负磁化的磁畴；施加外磁场为0 G时，在纳米片表面观察到蓝色和红色的迷宫畴结构。对图像的不同颜色区域进行积分后发现，红畴面积大于蓝畴面积，表明存在负向残余磁化。通过外加磁场的施加，局部磁畴发生翻转，表明磁场对磁畴的有效调控作用；如白色虚线框中所示，在磁场作用下，磁畴形态发生了变化，随着正向磁场的增大，框内磁畴由均匀的大面积磁畴转为纳米畴，继而又转为大面积磁畴。

大气环境稳定性测试：

使用原子力显微镜分别测定并记录实施例2制备的碲化铬纳米片的形貌、厚度、表面粗糙度以及磁畴信号的变化。使用的实施例2碲化铬纳米片，分别对新鲜样品以及将其在大气环境中放置1个月后的样品进行MFM测试。图6为本发明实施例2制备的碲化铬纳米片的大气环境稳定性测试图。如图6所示，表面粗糙度均方根分别为2.036 nm、2.489 nm，红色畴占比分别为50.14 %、50.02 %，磁畴信号稍有减弱，变化幅度0.24 %，可认为生长的晶片具有较强大气稳定性。

力学性能测试：

在对实施例4氧化硅衬底上生长的碲化铬纳米片进行转移时，碲化铬纳米片大幅度弯折但并没有破裂，展现了用上述方法生长的纳米片具有极好的可塑性。图7为本发明实施例4中生长的碲化铬纳米片转移后的厚度测试图。如图7所示，碲化铬纳米片左侧厚度约为61 nm，右侧厚度为122 nm，右侧厚度恰为左侧的两倍。

在大气环境下，使用原子力显微镜对所生长的碲化铬纳米片进行力学性能的研究。使用的实施例3碲化铬纳米片，分别设定不同的压下力，来实现不同的压入深度，从而探究碲化铬纳米片从表面到块体的力学性能变化。测试过程中，使用单点力曲线测试，对同一样品随机选择六个点进行多次测试，取其结果平均值。图8为本发明实施例3中生长的碲化铬纳米片不同深度与弹性模量关系图。如图8所示，随着压入深度的增加，弹性模量逐渐降低，当压入深度达到30 nm以上时，通过获取的力曲线可知，样品已发生塑性变形。

进一步地，为精确得到纳米片的杨氏模量值，选择快速力曲线模式（FFM），对样品表面2 μm×2 μm的区域进行力曲线扫描。FFM图像的分辨率由每个扫描线上的点的数量决定，因为每个像素都是从一个单独的力曲线获得的特定信息。操作过程中，设置256×256个像素点进行扫描。图9为本发明实施例3中生长的碲化铬纳米片快速力曲线扫描图。如图9所示，分别设置探针下压应力为 20 nN、50 nN、100 nN和300 nN获取样品JKR模型下的样品力学性能图，随着施加力的增加，扫描区域内杨氏模量值由577.38 MPa降至216.90 MPa。施加力为20 nN时，探针压入样品深度小于5 nm，为样品表面的杨氏模量值；当探针施加力为300nN，压入深度超过15 nm，测得的数值更接近样品块体的杨氏模量值。快速力曲线模式得到的结果比单点扫描结果偏大，但两者变化趋势相同。并随着压入深度的增加，两者结果差距逐渐减小。

进一步地，使用原子力显微镜分别探究厚度为60 nm、90 nm、120 nm纳米片的力学性能。图10为本发明实施例3和实施例4中生长的碲化铬纳米片的杨氏模量测试图。如图10所示，通过对比获取的杨氏模量值与硬度值可知，样品的厚度对硬度没有较大的影响，其最大值约为150 MPa。随着样品厚度的增加，杨氏模量略有增加。随着施加力的增加，压入深度增大，杨氏模量逐渐降低。压入深度在5 nm以内时，杨氏模量约为450-520 MPa，表明所生长的纳米片具有极好的柔性。测得的杨氏模量值为现今报道的二维磁性材料杨氏模量的最小值。

进一步地，本发明给出了一种碲化铬纳米片在柔性自旋电子器件的应用示意图。柔性自旋电子器件在传感、高灵敏应变探测、高分辨触觉感知等方面展现出独特的优势，包括柔性巨磁电阻传感器、柔性自旋阀器件、柔性应力传感器、柔性触觉传感器和能量转换器等。本发明给出的是一种柔性自旋阀器件，其中柔性衬底带来的应力应变会引起磁性材料的磁各向异性、微观磁畴、电输运等性能发生变化，进而影响器件性能。碲化铬纳米片的室温磁性以及大气环境下结构与性能的稳定性，是该材料在器件应用中的重要基础。其较低的杨氏模量值意味着材料极好的可塑性与柔性，适用于柔性可穿戴器件，可与其他结构整合在柔软且具褶皱的皮肤表面，而不会造成材料结构和性能的破坏。图11为本发明实施例3制备的碲化铬纳米片的柔性器件应用示意图，如图11所示，该柔性器件包括医用敷料1、衬底2、含有自旋阀结构的聚二甲基硅氧烷层3、应力传感器4和电气层5，医用敷料1、衬底2、含有自旋阀结构的聚二甲基硅氧烷层3、应力传感器4和电气层5从下往上依次层叠组成，其中衬底2为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，因为其具有现成的可用性、灵活性和高机械和化学稳定性；电气层5为聚二甲基硅氧烷(PDMS)，因为它的杨氏模量相对较低，因为它的杨氏模量相对较低；含有自旋阀结构的聚二甲基硅氧烷层3包括自由层31、间隔层32和磁性固定层33，自由层31为碲化铬纳米片碲化铬拥有室温磁性，作为自旋阀器件中的自由层31，可通过外加应力调控，改变碲化铬的磁化方向，从而改变自旋电子器件的输出信号。这些材料的组合不仅提供了低弯曲刚度，使设备能够与人体皮肤粗糙表面建立保形接触，而且还提供了良好的拉伸性，以承受皮肤的严重变形。当该结构受到压力时，会引起阻值的相对响应，因此可以检测人体皮肤受到的压力。

综上所述，本发明通过精准调控生长温度、前驱体质量、生长时间以及生长载气流量等参数，能够实现高质量二维室温磁性材料的可控生长，制得的纳米片具有较好的柔性，可实现弯折不破裂，获得了高结晶度、具有室温磁性、大气环境稳定的碲化铬纳米片，并在柔性可穿戴器件中有着广泛的应用前景。

需要说明的是，本发明中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。