中国科学技术大学吴文兵教授、飞教授领导的研究团队与西北大学司良教授团队合作，开发出一种新型水溶性牺牲层，“超四方”Sr4 Al 2 O 7 (SAOT )，具有广泛的晶格常数可调性，可用于制备高质量的独立式氧化物膜。他们的工作发表在《科学》杂志上。

自支撑氧化物膜是一种去除衬底后仍能保持单晶特性的低维量子材料，既具有相关电子系统多自由度的耦合特性，又具有二维材料的结构灵活性。其独特的特性(如超弹性)提供了诱发新的量子衍生现象和开发超薄柔性电子设备的潜力。

然而，水溶性牺牲层和氧化膜之间的失配应变松弛会在水辅助剥离独立式氧化膜过程中引发高密度裂纹的形成，从而损害当前独立式氧化膜的结晶度和完整性。如何抑制裂纹的形成并获得大面积、高结晶的独立氧化物膜仍然是一个挑战。

为了解决这个问题，研究小组深入研究了Sr-Al-O(SAO)基水溶性牺牲层的脉冲激光沉积生长窗口，发现了一种以前未知的Sr 4 Al 2 O 7薄膜，该薄膜表现出非凡的性能。双轴应变Sr 4 Al 2 O 7薄膜具有四方结构对称性，能够实现高质量ABO 3 /SAO T外延异质结构的共格生长，从而抑制水辅助释放过程中裂纹的形成，从而提高了薄膜的结晶度和完整性。独立式氧化膜。

研究小组还验证了具有宽晶格常数范围(3.85至4.04 Å)的钙钛矿氧化膜的剥离效果，并揭示了从Sr 4 Al 2 O 7牺牲层释放的独立氧化膜的无裂纹区域可以跨越尺寸可达几毫米，比以前的独立式氧化膜大1-3个数量级。此外，该团队的独立氧化物膜的结晶度和功能与单晶衬底上生长的外延膜相当。

此外，团队发现Sr 4 Al 2 O 7的独特结构导致其高水溶性，显着减少水辅助释放过程的时间并提高独立式氧化膜的效率。

这一发现是提高独立式氧化物膜完整性和结晶度的突破，可增强其在低维柔性电子器件中的应用潜力。审稿人高度评价这项工作，称“(这项工作)有潜力从多个角度对氧化物电子学产生广泛影响”。