[發明專利]一種高剩余極化強度和高介電常數BiFe_0.96-yMn_0.04Cr_yO₃ 鐵電薄膜及其制備方法有效

申請號：	201310542467.4	申請日：	2013-11-04
公開（公告）號：	CN103601249A	公開（公告）日：	2014-02-26
發明（設計）人：	談國強;劉文龍	申請（專利權）人：	陜西科技大學
主分類號：	C01G49/00	分類號：	C01G49/00
代理公司：	西安通大專利代理有限責任公司 61200	代理人：	陸萬壽
地址：	710021 ***	國省代碼：	陜西;61
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種剩余極化強度介電常數 bife sub 0.96 mn 0.04 cr 薄膜及其
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【權利要求書】：

1.一種制備高剩余極化強度和高介電常數BiFe_0.96-yMn_0.04Cr_yO₃鐵電薄膜的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）將硝酸鉍、硝酸鐵、乙酸錳和硝酸鉻按1.05:（0.96-y）:0.04:y的摩爾比混合后溶于乙二醇甲醚中，然后向其中加入醋酸酐，使硝酸鉍、硝酸鐵、乙酸錳和硝酸鉻溶解，攪拌均勻后得到BiFe_0.96-yMn_0.04Cr_yO₃前驅液；其中，y=0.00～0.05；BiFe_0.96-yMn_0.04Cr_yO₃前驅液中金屬離子濃度為0.003～0.3mol/L；

2）采用旋涂法將BiFe_0.96-yMn_0.04Cr_yO₃前驅液勻膠在表面達到原子清潔度的FTO/glass基片上制備薄膜，勻膠結束后，在220～260℃烘烤得干膜，再在550℃保溫10min進行層層退火處理得到高剩余極化強度和高介電常數BiFe_0.96-yMn_0.04Cr_yO₃鐵電薄膜。

2.根據權利要求1所述的制備高剩余極化強度和高介電常數BiFe_0.96-yMn_0.04Cr_yO₃鐵電薄膜的方法，其特征在于：所述的步驟1）中乙二醇甲醚和醋酸酐的體積比為（3～4）:1。

3.根據權利要求1所述的制備高剩余極化強度和高介電常數BiFe_0.96-yMn_0.04Cr_yO₃鐵電薄膜的方法，其特征在于：所述的步驟1）中y=0.01～0.05。

4.根據權利要求1所述的制備高剩余極化強度和高介電常數BiFe_0.96-yMn_0.04Cr_yO₃鐵電薄膜的方法，其特征在于：所述的步驟1）中攪拌均勻的時間為3h。

5.根據權利要求1所述的制備高剩余極化強度和高介電常數BiFe_0.96-yMn_0.04Cr_yO₃鐵電薄膜的方法，其特征在于：所述的步驟2）中的烘烤時間為5～10min。

6.一種采用權利要求1～5中任意一項權利要求所述的方法制備的高剩余極化強度和高介電常數BiFe_0.96-yMn_0.04Cr_yO₃鐵電薄膜，其特征在于：該鐵電薄膜的化學組成為BiFe_0.96-yMn_0.04Cr_yO₃，y=0.00～0.05；其結構為三方結構R3c:H空間結構群和三方結構R3m:R結構空間群并存。

7.根據權利要求6所述的高剩余極化強度和高介電常數BiFe_0.96-yMn_0.04Cr_yO₃鐵電薄膜，其特征在于：y=0.02，該鐵電薄膜的化學組成為BiFe_0.94Mn_0.04Cr_0.02O₃，1kHz頻率，726.56kV/cm測試電場下的飽和極化強度為126.24μC/cm²，剩余極化強度為108.89μC/cm²，矯頑場為329.97kV/cm；在1kHz～1MHz的測試頻率范圍內，BiFe_0.94Mn_0.04Cr_0.02O₃薄膜的介電常數變化范圍為300～211。