[發明專利]一種LaSrMnCo共摻鐵酸鉍多鐵薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710254704.5
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107117830B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 談國強;柴正軍;樂忠威;薛敏濤;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: 61200 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 岳培華

本發明提供了一種LaSrMnCo共摻鐵酸鉍多鐵薄膜及其制備方法，以硝酸鉍、硝酸鑭、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過量5％)，以乙二醇甲醚和乙酸酐為溶劑，用旋涂法和層層退火的工藝制備了Bi_0.97?xLa_xSr_0.03Fe_0.94Mn_0.04Co_0.02O₃多鐵薄膜，即LaSrMnCo共摻鐵酸鉍多鐵薄膜。本發明采用溶膠凝膠工藝，并采用旋涂和層層退火法，設備要求簡單，實驗條件易于實現，適宜在大的表面和形狀不規則的表面上制備薄膜，且化學組分精確可控，可改善BiFeO₃薄膜的多鐵性能，制得的LaSrMnCo共摻鐵酸鉍多鐵薄膜均勻性較好，為高剩余極化值和低矯頑場的多鐵薄膜，有效增強了薄膜的鐵電和介電性能。

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LaSrMnCo共摻鐵酸鉍多鐵薄膜，具體為Bi_0.97-xLa_xSr_0.03Fe_0.94Mn_0.04Co_0.02O₃多鐵薄膜，x＝0.03～0.18。

背景技術

多鐵材料是指在一定溫度范圍內同時具有鐵電性、鐵磁性或鐵彈性中兩種或兩種以上的材料。BiFeO₃(BFO)是少數的單相多鐵材料之一，具有扭曲的鈣鈦礦結構(屬于R3c點群)，由立方結構沿(111)方向拉伸而形成的一種偏離理想鈣鈦礦結構的斜六方結構，在室溫下同時具有鐵電有序和反鐵磁有序，由于具有較高的鐵電相變溫度(Tc＝1103K)和磁相變溫度(TN＝643K)，在磁電傳感器，自旋電子器件，存儲器等方面有廣泛的應用前景而得到關注。

目前用于制備BiFeO₃薄膜的方法有很多，但是BiFeO₃薄膜中鉍元素的易揮發以及部分Fe³⁺向Fe²⁺的轉變，使薄膜中產生較多的氧空位，從而導致BiFeO₃薄膜存在著嚴重的漏電現象和較大的矯頑場，磁性較弱，難以極化，很難獲得較高的剩余極化值，因此在實際應用中受到限制。此外，BiFeO₃薄膜中存在弱鐵磁性，使其難以滿足新一代存儲器件和其它多功能器件所需要強磁電耦合。為改善BiFeO₃薄膜的多鐵性能，最為常見的辦法就是離子摻雜。

目前，還沒有關于Bi_0.97-xLa_xSr_0.03Fe_0.94Mn_0.04Co_0.02O₃多鐵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LaSrMnCo共摻鐵酸鉍多鐵薄膜及其制備方法，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LaSrMnCo共摻鐵酸鉍多鐵薄膜為Bi_0.97-xLa_xSr_0.03Fe_0.94Mn_0.04Co_0.02O₃多鐵薄膜，可改善BiFeO₃基薄膜的多鐵性能。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種LaSrMnCo共摻鐵酸鉍多鐵薄膜，所述LaSrMnCo共摻鐵酸鉍多鐵薄膜為Bi_0.97-xLa_xSr_0.03Fe_0.94Mn_0.04Co_0.02O₃薄膜，x＝0.03～0.18，其結構為三方結構，空間群為R3c:H和R3m:R共存。