[發明專利]一種HoSrMnZn共摻鐵酸鉍多鐵薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710255983.7
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107082579B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 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共摻鐵酸鉍多鐵薄膜，其特征在于，所述HoSrMnZn共摻鐵酸鉍多鐵薄膜為Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.97-xMn_0.03Zn_xO₃薄膜，x＝0.01～0.04，該薄膜為扭曲的菱方鈣鈦礦結構，空間群為三方相的R3m:R和R3c:H共存；所述HoSrMnZn共摻鐵酸鉍多鐵薄膜在1080kV/cm測試電場下的鐵電正反轉電流為1.5mA，鐵電正漏導電流為0.15mA，鐵電負反轉電流為1.8mA，鐵電負漏導電流為0.13mA，具有高反轉電流的矩形度電滯回線；所述HoSrMnZn共摻鐵酸鉍多鐵薄膜在1kHz頻率下，1080kV/cm測試電場下的剩余極化強度為135μC/cm²，矯頑場為300kV/cm，鐵電疇易翻轉。

2.權利要求1中任意一項所述的HoSrMnZn共摻鐵酸鉍多鐵薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：按摩爾比為0.94:0.08:0.03:(0.97-x):0.03:x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中，攪拌均勻后加入醋酸酐，繼續攪拌均勻，得到前驅液；其中x＝0.01～0.04；

步驟2：將前驅液旋涂在FTO/glass基片上，得到濕膜，濕膜經勻膠后在190～220℃下烘烤得干膜，再于540～560℃下在空氣中退火，得到晶態Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.97-xMn_0.03Zn_xO₃薄膜；

步驟3：將晶態Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.97-xMn_0.03Zn_xO₃薄膜冷卻至室溫，重復步驟2直到達到所需厚度，即得到HoSrMnZn共摻鐵酸鉍多鐵薄膜；

所述步驟2中勻膠后的烘烤時間為8～10min；

所述步驟2中的退火時間為20～25min。

3.根據權利要求2所述的HoSrMnZn共摻鐵酸鉍多鐵薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟1中前驅液中金屬離子的總濃度為0.2～0.4mol/L。

4.根據權利要求2所述的HoSrMnZn共摻鐵酸鉍多鐵薄膜的制備方法，其特征在于，所述前驅液中乙二醇甲醚和醋酸酐的體積比為(2.5～3.5):1。

5.根據權利要求2所述的HoSrMnZn共摻鐵酸鉍多鐵薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟2進行前先將FTO/glass基片清洗干凈，然后在紫外光下照射，使FTO/glass基片表面達到原子清潔度。

6.根據權利要求2所述的HoSrMnZn共摻鐵酸鉍多鐵薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟2中勻膠時的勻膠轉速為3800～4000r/min，勻膠時間為12～18s。