[发明专利]三层类钙钛矿结构铁电－铁磁功能复合体及其制备方法

权利要求书

1.三层类钙钛矿结构铁电-铁磁功能复合体，其特征在于复合体结构使纳米尺度上类钙钛矿铁电层与铁磁性材料交替排列。

2.三层类钙钛矿结构铁电-铁磁功能复合体的制备方法，其特征在于：

a.利用化学反应，在300-1500℃范围内，合成三层类钙钛矿结构铌(钽)酸盐AB₂M₃O₁₀(A＝K，Na，Li，Rb，Cs及其复合离子；B＝Sr，Ba，Ca，Pb及其复合离子；  M＝Nb，Ta及其复合离子)。

b.将上述产物经酸(如浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸)处理48小时后，用蒸馏水洗去酸根离子和交换出的碱金属离子A⁺，再与有机胺(如正己胺、正戊胺、正丁胺、正丙胺)在60℃剧烈搅拌1～7天进行插层反应，在钙钛矿层间引入有机胺，将其层间位置撑开，获得有机胺柱类钙钛矿结构铌(钽)酸盐。

c.用Fe(NO₃)₃·9H₂O与50％的乙酸酐乙醇溶液在冰浴条件下反应制得铁的有机络合物[Fe₃(OCOCH₃)₇OH·2H₂O]NO₃。

d.把[Fe₃(OCOCH₃)₇OH·2H₂O]NO₃配成0.04mol·dm^-1的水溶液，再加入浓度为1％的有机胺柱类钙钛矿结构铌(钽)酸盐悬浊液，其摩尔量少于前物的1/5，在60℃下进行离子交换反应而使[Fe₃(OCOCH₃)₇OH·2H₂O]⁺进入类钙钛矿结构的层间位置，形成铁的有机络合阳离子与钙钛矿层交替排列的复合体。

e.将上述的复合体掺入一定量的石墨，经过300～800℃热处理，使复合体中铁的有机络合阳离子脱去水和有机成分而形成稳定的具有铁磁性的Fe₃O₄，从而获得三层类钙钛矿结构铁电-铁磁功能复合体；也可以通入H₂，将铁的有机络合阳离子与钙钛矿层交替排列的复合体在300～800℃进行热处理，在层间位置将铁的有机络合阳离子还原为铁磁性金属Fe，从而获得三层类钙钛矿结构铁电-铁磁功能复合体。