[發(fā)明專利]一種利用熱應(yīng)變誘導(dǎo)寬溫區(qū)電卡效應(yīng)PLZST基薄膜的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010979496.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN112062568A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭彪林;陸秋萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/50
• 分類號(hào): C04B35/50;C04B35/472;C04B35/462;C04B35/622
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 盧波

本發(fā)明涉及一種利用熱應(yīng)變誘導(dǎo)寬溫區(qū)電卡效應(yīng)PLZST基薄膜的制備方法，屬于化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域。一種利用熱應(yīng)變誘導(dǎo)寬溫區(qū)電卡效應(yīng)PLZST基薄膜的制備方法，包括以下步驟：將LaNiO₃前驅(qū)體溶液旋涂于襯底上制得第一濕膜，將所得的第一濕膜干燥、熱解，退火制得單層LaNiO₃薄膜；重復(fù)以上步驟制得多層LaNiO₃/Si(100)或LaNiO₃/Pt(111)復(fù)合基底；將PLZST前驅(qū)體溶液旋涂于襯底上，制得第二濕膜；對(duì)所得的第二濕膜干燥、熱解，制得單層PLZST薄膜；重復(fù)制得多層PLZST薄膜，其中在制備多層PLZST薄膜之前或之后還包括退火的步驟。本發(fā)明制備方法相對(duì)簡(jiǎn)單，可以通過改變襯底的種類和熱處理方式來調(diào)控薄膜的結(jié)構(gòu)和電卡性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用熱應(yīng)變誘導(dǎo)寬溫區(qū)電卡效應(yīng)PLZST基薄膜的制備方法，屬于化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，隨著電子科技、信息和控制技術(shù)朝著微型化、高集成化方向的發(fā)展，以及高科技領(lǐng)域?qū)τ诳焖僦评涞男枨螅阼F電/反鐵電薄膜/厚膜中電卡制冷的研究越來越多。與基于磁卡效應(yīng)的磁制冷的快速發(fā)展相比，電卡制冷在過去很長(zhǎng)一段時(shí)間里幾乎沒有進(jìn)展，因?yàn)橹荒苡^察到較小的△T和△S，直至2006年才在反鐵電PZT薄膜中發(fā)現(xiàn)了大的電卡效應(yīng)(△T＝12k，△S＝8JK^-1kg^-1)。然而，實(shí)際商業(yè)應(yīng)用中除了需要較大的△T值和高冷卻效率外，還需要一個(gè)寬廣的的操作溫度范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用熱應(yīng)變誘導(dǎo)寬溫區(qū)電卡效應(yīng)PLZST基薄膜的制備方法。本發(fā)明通過利用具有寬溫區(qū)、大的電卡效應(yīng)鐵電體材料Pb_xLa_(1-x)(Zr_ySn_zTi_(1-y-z))O₃(PLZST)，是一種具有寬溫區(qū)、大的電卡效應(yīng)鐵電體材料，通過溶膠凝膠合成法在不同基底上面、采用不同的熱處理制備出的PLZST薄膜材料，可以通過改變襯底的種類和熱處理方式來調(diào)控薄膜的電卡性能。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種利用熱應(yīng)變誘導(dǎo)寬溫區(qū)電卡效應(yīng)PLZST基薄膜的制備方法，包括以下步驟：

1)將LaNiO₃前驅(qū)體溶液旋涂于襯底上制得第一濕膜，所述襯底為Si(100)或Pt(111)；

2)將步驟1)所得的第一濕膜干燥、熱解，退火制得單層LaNiO₃薄膜；

3)重復(fù)步驟1)和步驟2)，制得多層LaNiO₃/Si(100)或LaNiO₃/Pt(111)復(fù)合基底；

4)將PLZST前驅(qū)體溶液旋涂于襯底上，制得第二濕膜，所述襯底為Pt(111)、步驟3)制得的多層LaNiO₃/Si(100)復(fù)合基底、步驟3制得的LaNiO₃/Pt(111)復(fù)合基底中的任一一種；

5)當(dāng)襯底為Pt(111)或LaNiO₃/Si(100)復(fù)合基底時(shí)，按照如下步驟進(jìn)行處理制得一層PLZST薄膜，

5-1)、將第二濕膜干燥、熱解、退火制得一層PLZST薄膜，

當(dāng)襯底為L(zhǎng)aNiO₃/Pt(111)復(fù)合基底時(shí)，可按照以下任一步驟進(jìn)行處理制得一層PLZST，

5-2)、將第二濕膜干燥、熱解、退火制得一層PLZST薄膜，

5-3)、將第二濕膜干燥、熱解制得一層PLZST薄膜；

6)按照如下任一步驟進(jìn)行處理制備多層PLZST薄膜：