[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

本發明提供了一種HoSrMnZn共摻鐵酸鉍/Mn摻鐵酸鋅復合薄膜及其制備方法，該復合膜包括復合在一起的Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃鐵電膜和Zn_1?xMn_xFe₂O₄磁性膜；先在基片上旋涂制備多層Zn_1?xMn_xFe₂O₄磁性薄膜，然后在磁性薄膜上旋涂制備多層Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃膜，得到該復合薄膜。本發明采用溶膠凝膠工藝，用多種元素摻雜對鐵電膜晶體結構進行調控改善薄膜的鐵電性能，提高鐵電測試和漏電流測試的抗擊穿性能，同時用強磁性尖晶石結構的Zn_1?xMn_xFe₂O₄作為磁性層，獲得優異磁電耦合性能的復合薄膜。

技術領域

本發明屬于功能材料領域，涉及在功能化的FTO/glass基板表面制備HoSrMnZn共摻鐵酸鉍/Mn摻鐵酸鋅復合薄膜，具體為多鐵性Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃/Zn_1-xMn_xFe₂O₄復合薄膜。

背景技術

單相磁電多鐵性材料至今還沒能應用到實際中，主要是因為大部分單相材料的居里溫度較低，在極低的溫度下才有磁電效應，且磁電效應很微弱。盡管單相BiFeO₃材料的居里溫度和尼爾溫度都在室溫以上，但是由于BiFeO₃的螺旋磁結構，使得BiFeO₃呈G型反鐵磁性，在低電場下僅表現出微弱的鐵磁性，其較小的磁電耦合特性阻礙了其在多鐵方面的實際應用。相反，多鐵性磁電復合材料可具有室溫下的強磁電效應，因而有實際應用價值。

雖然摻雜后的BiFeO₃薄膜在性能上有明顯的改善，但是對于薄膜的磁性能還有很大的提升空間。尖晶石型鐵氧體的薄膜在光學性質、電學性質、磁學性質等眾多方面展現出許多新型的特性。Zn_1-xMn_xFe₂O₄屬于尖晶石型鐵氧體是一種多功能半導體材料，是一種重要的磁性材料。目前，還沒有關于多鐵性Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃/Zn_1-xMn_xFe₂O₄復合薄膜及其制備方法的相關報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種HoSrMnZn共摻鐵酸鉍/Mn摻鐵酸鋅復合薄膜及其制備方法，該方法設備要求簡單，實驗條件容易達到，摻雜量容易控制，制得的薄膜為多鐵性Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃/Zn_1-xMn_xFe₂O₄復合薄膜，能夠有效提高BiFeO₃薄膜的耐擊穿性能，同時改善其鐵電和鐵磁性能。