[发明专利]一种多铁性Bi0.98-xSr0.02RExFe0.97Mn0.03O3-CuFe2O4 复合膜及其制备方法

权利要求书

1.一种多铁性Bi_0.98-xSr_0.02RE_xFe_0.97Mn_0.03O₃-CuFe₂O₄复合膜，其特征在于：包括复合在一起的下层膜和上层膜，其中下层膜为CuFe₂O₄晶态膜，上层膜为Bi_0.98-xSr_0.02RE_xFe_0.97Mn_0.03O₃晶态膜，RE为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu，x＝0～0.15。

2.根据权利要求1所述的多铁性Bi_0.98-xSr_0.02RE_xFe_0.97Mn_0.03O₃-CuFe₂O₄复合膜，其特征在于：所述的Bi_0.98-xSr_0.02RE_xFe_0.97Mn_0.03O₃晶态膜的晶型为三方相，空间结构群为R3m:R，晶胞参数为a＝b＝c＝3.9634，α＝β＝γ＝89.72°；CuFe₂O₄晶态膜的晶型为立方相，空间结构群为Fd-3m(227)。

3.根据权利要求1或2所述的多铁性Bi_0.98-xSr_0.02RE_xFe_0.97Mn_0.03O₃-CuFe₂O₄复合膜，其特征在于：所述的x＝0.03～0.15。

4.一种多铁性Bi_0.98-xSr_0.02RE_xFe_0.97Mn_0.03O₃-CuFe₂O₄复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将硝酸铁和硝酸铜按摩尔比为1:2溶于乙二醇甲醚中，搅拌均匀后再加入乙酸酐，得到CuFe₂O₄前驱液，CuFe₂O₄前驱液中Cu离子的浓度为0.15～0.25mol/L；

步骤2，按摩尔比为1.03-x:0.02:x:0.97:0.03将硝酸铋、硝酸锶、硝酸RE、硝酸铁和硝酸锰溶于溶剂中，得到Bi_0.98-xSr_0.02RE_xFe_0.97Mn_0.03O₃前驱体溶液，Bi_0.98-xSr_0.02RE_xFe_0.97Mn_0.03O₃前驱体溶液中金属离子的总浓度为0.25～0.35mol/L，RE为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu，x＝0～0.15，溶剂为乙二醇甲醚和醋酸酐的混合液；

步骤3，采用旋涂法在FTO/glass基片上旋涂CuFe₂O₄前驱液，得CuFe₂O₄薄膜，CuFe₂O₄薄膜经匀胶后在180～210℃下烘烤得干膜，再于580～600℃下在空气中退火，得到晶态CuFe₂O₄薄膜；

步骤4，待晶态CuFe₂O₄薄膜冷却后，在晶态CuFe₂O₄薄膜上重复步骤3，直至达到所需厚度，得到CuFe₂O₄晶态膜；

步骤5，在CuFe₂O₄晶态膜上旋涂Bi_0.98-xSr_0.02RE_xFe_0.97Mn_0.03O₃前驱体溶液，得Bi_0.98-xSr_0.02RE_xFe_0.97Mn_0.03O₃薄膜，Bi_0.98-xSr_0.02RE_xFe_0.97Mn_0.03O₃薄膜经匀胶后在180～210℃下烘烤得干膜，再于540～550℃下在空气中退火，得到晶态Bi_0.98-xSr_0.02RE_xFe_0.97Mn_0.03O₃薄膜；

步骤6，待晶态Bi_0.98-xSr_0.02RE_xFe_0.97Mn_0.03O₃薄膜冷却后，在晶态Bi_0.98-xSr_0.02RE_xFe_0.97Mn_0.03O₃薄膜上重复步骤5，直至达到所需厚度，得到多铁性Bi_0.98-xSr_0.02RE_xFe_0.97Mn_0.03O₃-CuFe₂O₄复合膜。