[發明專利]一種分子鐵電薄膜及其溶液浸泡生長方法

有效

• 申請號: 201310671979.0
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN103740327A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 袁國亮;馬赫;常磊;高文秀
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種分子鐵電薄膜，其特征在于所述的鐵電薄膜具有鐵電性，所述薄膜為晶體薄膜，具備自發極化，且所述薄膜任意區域的極化方向可被外電場反轉。

2.根據權利要求1所述的分子鐵電薄膜，其特征在于所述鐵電薄膜的組成物質為有機-無機化合物分子鐵電體，即有機基團與金屬陽離子或無機離子或無機分子基團的化合物，其中有機基團為具備非中心對稱性或手性或內部同時帶有正電荷與負電荷的基團。

3.根據權利要求2所述的分子鐵電薄膜，其特征在于所述的有機-無機化合物分子鐵電體包括咪唑高氯酸鹽、內胺化合物、酒石酸化合物、硫酸三甘氨酸、二異丙胺化合物、甲酸化合物或錸酸1,4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷。

4.根據權利要求3所述的分子鐵電薄膜，其特征在于所述的咪唑高氯酸鹽為C₃N₂H₅ClO₄；內胺化合物為(CH₃)₃N⁺CH₂COO^-·X，其中X=H₃PO₄、H₃AsO₄或CaCl₂·2H₂O；所述的酒石酸化合物為MNaC₄H₄O₆·4H₂O，其中M=K或NH₄；所述的二異丙胺化合物為(CH₃CH₃CH)₂NH₄X，其中X=Cl、Br或I；所述的甲酸化合物為(CH₃)₂NH₂M(HCOO)₃，其中M=Mn、Fe、Co、Ni或Zn。

5.一種分子鐵電薄膜的溶液浸泡生長方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1、將有機-無機化合物分子鐵電體配成溶液；

步驟2、將步驟1制備的分子鐵電體溶液與清潔的基片相接觸，使該分子鐵電體溶液均勻地在基片上鋪展、蒸發，以獲得均勻的分子鐵電體薄膜；

步驟3、將步驟2制備的分子鐵電體薄膜進行退火；

步驟4、將步驟3退火后的分子鐵電體薄膜浸入分子鐵電體溶液中，并控制蒸發速率或溫度下降速率，使溶液中的分子鐵電體緩慢析出；

步驟5、將步驟4中的分子鐵電體薄膜從溶液中取出，迅速甩干其上殘留的溶液，退火一段時間。

6.根據權利要求5所述的分子鐵電薄膜的溶液浸泡生長方法，其特征在于步驟1中所述的溶液的溶劑為去離子水、乙醇、丙酮或苯；所述的溶液的質量濃度不小于0.1g/L；所述的有機-無機化合物分子鐵電體包括咪唑高氯酸鹽、內胺化合物、酒石酸化合物、硫酸三甘氨酸、二異丙胺化合物、甲酸化合物或錸酸1,4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷。

7.根據權利要求6所述的分子鐵電薄膜的溶液浸泡生長方法，其特征在于所述的咪唑高氯酸鹽為C₃N₂H₅ClO₄；內胺化合物為(CH₃)₃N⁺CH₂COO^-·X，其中X=H₃PO₄、H₃AsO₄或CaCl₂·2H₂O；所述的酒石酸化合物為MNaC₄H₄O₆·4H₂O，其中M=K或NH₄；所述的二異丙胺化合物為(CH₃CH₃CH)₂NH₄X，其中X=Cl、Br或I；所述的甲酸化合物為(CH₃)₂NH₂M(HCOO)₃，其中M=Mn、Fe、Co、Ni或Zn。