[发明专利]一种B位Mn和Cu共掺杂高剩余极化强度的BiFeO3 薄膜及其制备方法有效
| 申请号： | 201310539466.4 | 申请日： | 2013-11-04 |
| 公开（公告）号： | CN103613144A | 公开（公告）日： | 2014-03-05 |
| 发明（设计）人： | 谈国强;董国华;罗洋洋 | 申请（专利权）人： | 陕西科技大学 |
| 主分类号： | C01G49/00 | 分类号： | C01G49/00 |
| 代理公司： | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人： | 陆万寿 |
| 地址： | 710021 *** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 mn cu 掺杂 剩余 极化 强度 bifeo sub 薄膜 及其 制备 方法 | ||
1.一种制备B位Mn和Cu共掺杂高剩余极化强度的BiFeO3薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将硝酸铋、硝酸铁、醋酸锰和硝酸铜按1.05:[(0.92～0.98)-x]:(0.02～0.08):x的摩尔比溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合液中搅拌均匀，得到BiFeO3前驱液；其中，BiFeO3前驱液中总的金属离子浓度为0.1～0.5mol/L，x=0.01～0.03；
2）将BiFeO3前驱液旋涂在FTO/glass基片上制备湿膜，将湿膜于180～260℃烘烤得干膜，然后在550℃快速退火10～15min，即得晶态BiFeO3薄膜；
3）待晶态BiFeO3薄膜冷却后重复步骤2）使晶态BiFeO3薄膜达到所需厚度，即得B位Mn和Cu共掺杂高剩余极化强度的BiFeO3薄膜。
2.根据权利要求1所述的制备B位Mn和Cu共掺杂高剩余极化强度的BiFeO3薄膜方法，其特征在于：所述的步骤1）混合液中乙二醇甲醚和醋酸酐的体积比为(1:1)～(4:1)。
3.根据权利要求1所述的制备B位Mn和Cu共掺杂高剩余极化强度的BiFeO3薄膜方法，其特征在于：所述的步骤1）中硝酸铋、硝酸铁、醋酸锰和硝酸铜的摩尔比为1.05:（0.96-x）:0.04:x。
4.根据权利要求1所述的制备B位Mn和Cu共掺杂高剩余极化强度的BiFeO3薄膜方法，其特征在于：所述的步骤2）中将BiFeO3前驱液旋涂在FTO/glass基片上前，BiFeO3前驱液静置24～32h。
5.根据权利要求1所述的制备B位Mn和Cu共掺杂高剩余极化强度的BiFeO3薄膜方法，其特征在于：所述的步骤2）中湿膜的烘烤时间为5～10min。
6.一种采用权利要求3所述方法制备的B位Mn和Cu共掺杂高剩余极化强度的BiFeO3薄膜，其特征在于：该Mn和Cu共掺杂高剩余极化强度的BiFeO3薄膜的化学组分为BiFe0.96-xMn0.04CuxO3，x=0.01～0.03；具有扭曲钙钛矿结构，为菱方结构，R3c和R3m空间群共存状态，剩余极化值Pr>120μC/cm2，矫顽场强在350kV/cm以下。
7.根据权利要求6所述的B位Mn和Cu共掺杂高剩余极化强度的BiFeO3的薄膜，其特征在于：x=0.02，该B位Mn和Cu共掺杂高剩余极化强度的BiFeO3的薄膜晶粒尺寸在120～200nm。
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