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专利号: 2013107142174
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低矫顽场的Bi0.92Dy0.08Fe1-xMnxO3铁电薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步 骤 1:按 摩 尔 比 为 0.97:(1-x):0.08:x 将 Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O、Dy(NO3)3·6H2O和C4H6MnO4·4H2O溶于由乙二醇甲醚和醋酸酐混合而成的混合液中,搅拌均匀,得到前驱液;其中,前驱液中总的金属离子浓度为0.25~0.35mol/L,x=0.01~

0.05;

步骤2:将前驱液旋涂在FTO/glass基片上制备湿膜,湿膜经匀胶后在180~210℃下烘烤8~12min得干膜,再在540~550℃退火7~9min,得到Bi0.92Dy0.08Fe1-xMnxO3薄膜;

步骤3:待Bi0.92Dy0.08Fe1-xMnxO3薄膜冷却后,再在Bi0.92Dy0.08Fe1-xMnxO3薄膜上重复步骤

2,使Bi0.92Dy0.08Fe1-xMnxO3薄膜达到所需厚度,即得到低矫顽场的Bi0.92Dy0.08Fe1-xMnxO3铁电薄膜。

2.根据权利要求1所述的低矫顽场的Bi0.92Dy0.08Fe1-xMnxO3铁电薄膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤1中混合液中乙二醇甲醚和醋酸酐的体积比为(2.5~3.5):1。

3.根据权利要求1或2所述的低矫顽场的Bi0.92Dy0.08Fe1-xMnxO3铁电薄膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤1中x=0.01、0.02、0.03或0.05。

4.根据权利要求1所述的低矫顽场的Bi0.92Dy0.08Fe1-xMnxO3铁电薄膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤2中先将FTO/glass基片清洗、烘干,然后在紫外光下照射处理,使FTO/glass基片表面达到原子清洁度,最后再旋涂前驱液。

5.根据权利要求1或4所述的低矫顽场的Bi0.92Dy0.08Fe1-xMnxO3铁电薄膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤2中匀胶时的匀胶速率为3800~4100r/min,匀胶时间为12~15s。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的低矫顽场的Bi0.92Dy0.08Fe1-xMnxO3铁电薄膜的制备方法制得的低矫顽场的Bi0.92Dy0.08Fe1-xMnxO3铁电薄膜,其特征在于:其化学式为Bi0.92Dy0.08Fe1-xMnxO3,x=0.01~0.05;为菱方结构,空间点群为R-3m(166),晶胞参数晶粒尺2

寸大小为30~80nm;在1kHz频率下,其剩余极化强度为58.27~69.87μC/cm,矫顽场为

318~448kV/cm,介电常数为214.4~260.6。

7.根据权利要求6所述的低矫顽场的Bi0.92Dy0.08Fe1-xMnxO3铁电薄膜,其特征在于:包括Bi0.92Dy0.08Fe0.99Mn0.01O3铁电薄膜、Bi0.92Dy0.08Fe0.98Mn0.02O3铁电薄膜、Bi0.92Dy0.08Fe0.97Mn0.03O3铁电薄膜和Bi0.92Dy0.08Fe0.95Mn0.05O3铁电薄膜;

并且Bi0.92Dy0.08Fe0.99Mn0.01O3铁电薄膜在583kV/cm的电场下,剩余极化强度为2

63.62μC/cm,矫顽场为318kV/cm,在1kHz~1MHz频率范围内,介电常数为243.1~

206.6;

Bi0.92Dy0.08Fe0.98Mn0.02O3铁电薄膜在833kv/cm的电场下,剩余极化强度为69.87μC/2

cm,矫顽场为330kv/cm,在1kHz~1MHz频率范围内,介电常数为260.6~220.69;

Bi0.92Dy0.08Fe0.97Mn0.03O3铁电薄膜在833kV/cm的电场下,剩余极化强度为58.27μC/2

cm,矫顽场为343kV/cm,在1kHz~1MHz频率范围内,介电常数为214.4~167.01;

Bi0.92Dy0.08Fe0.95Mn0.05O3铁电薄膜在917kV/cm的电场下,剩余极化强度为62.88μC/2

cm,矫顽场为448kV/cm,在1kHz~1MHz频率范围内,介电常数为232.3~164.76。