[發明專利]一種HoSrMnZn共摻鐵酸鉍/Mn摻鐵酸鋅復合薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710253962.1
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107082577B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 談國強;郭美佑;楊瑋;劉云;任慧君;夏傲
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C03C17/34
• 分類號: C03C17/34;C04B35/40;C04B35/622
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 岳培華

1.一種HoSrMnZn共摻鐵酸鉍/Mn摻鐵酸鋅復合薄膜，其特征在于，該復合薄膜包括復合在一起的上層膜和下層膜，其中上層膜為Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃晶態膜；下層膜為Zn_1-xMn_xFe₂O₄晶態膜，x＝0.1～0.9；其中Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃晶態膜為扭曲的菱方鈣鈦礦結構，三方相R3m:R和R3c:H空間群共存；Zn_1-xMn_xFe₂O₄晶態膜為立方相，尖晶石結構，空間群為Fd3-ms。

2.根據權利要求1所述的HoSrMnZn共摻鐵酸鉍/Mn摻鐵酸鋅復合薄膜，其特征在于，該復合薄膜在1kHz頻率下，外加電壓為80V，測試電場為1066kV/cm時，其剩余極化強度為85μC/cm²，矯頑場為581kV/cm。

3.根據權利要求1所述的HoSrMnZn共摻鐵酸鉍/Mn摻鐵酸鋅復合薄膜，其特征在于，該復合薄膜在外加電壓為40V、533kV/cm測試電場下的漏電流密度為6.1×10^-3A/cm²。

4.權利要求1-3中任意一項所述的HoSrMnZn共摻鐵酸鉍/Mn摻鐵酸鋅復合薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：按摩爾比為(1-x):x:2將硝酸鋅、硝酸錳和硝酸鐵溶于乙二醇甲醚中，攪拌均勻后再加入醋酸酐，得到前驅液A，其中x＝0.1～0.9；

步驟2：按摩爾比為0.94:0.08:0.03:0.95:0.03:0.02將硝酸鉍、硝酸鈥、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鋅溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到前驅液B；

步驟3：采用旋涂法在潔凈的FTO/glass基片上旋涂前驅液A，得到Zn_1-xMn_xFe₂O₄濕膜，濕膜經勻膠后在190～210℃下烘烤得干膜，再在600～620℃下在空氣中退火，得到晶態Zn_1-xMn_xFe₂O₄薄膜；

步驟4：待晶態Zn_1-xMn_xFe₂O₄薄膜冷卻后，在晶態Zn_1-xMn_xFe₂O₄薄膜上重復步驟3，直至達到所需厚度，得到Zn_1-xMn_xFe₂O₄晶態膜；

步驟5：在Zn_1-xMn_xFe₂O₄晶態膜上旋涂前驅液B，得到Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃濕膜，濕膜經勻膠后在190～210℃下烘烤得干膜，再在540～560℃下在空氣中退火，得到晶態Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃薄膜；

步驟6：待晶態Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃薄膜冷卻后，在晶態Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃薄膜上重復步驟5，直至達到所需厚度，得到HoSrMnZn共摻鐵酸鉍/Mn摻鐵酸鋅復合薄膜。