1.一种高剩余极化强度的Bi0.90Ho0.10Fe1-xMnxO3铁电薄膜,其特征在于:其化学式为2
Bi0.90Ho0.10Fe1-xMnxO3,x=0.01~0.05;在1kHz频率下,其剩余极化强度为78~108μC/cm,介电常数为196.2~271.8。
2.根据权利要求1所述的高剩余极化强度的Bi0.90Ho0.10Fe1-xMnxO3铁电薄膜,其特征在于:其为扭曲的钙钛矿结构,菱形晶系,空间点群为R-3m(160),晶胞参数晶粒尺寸大小为50~60nm。
3.根据权利要求1或2所述的高剩余极化强度的Bi0.90Ho0.10Fe1-xMnxO3铁电薄膜,其特征在于:包括Bi0.90Ho0.10Fe0.99Mn0.01O3铁电薄膜、Bi0.90Ho0.10Fe0.98Mn0.02O3铁电薄膜、Bi0.90Ho0.10Fe0.97Mn0.03O3铁电薄膜和Bi0.90Ho0.10Fe0.95Mn0.05O3铁电薄膜;
并且Bi0.90Ho0.10Fe0.99Mn0.01O3铁电薄膜在917kV/cm的外加电场下,剩余极化强度为2
108μC/cm,在1kHz~1MHz的频率下的介电常数为218.1~271.8;
Bi0.90Ho0.10Fe0.98Mn0.02O3铁电薄膜在1250kV/cm的外加电场下,剩余极化强度为95μC/2
cm,在1kHz~1MHz的频率下的介电常数为195.8~258.1;Bi0.90Ho0.10Fe0.97Mn0.03O3铁电薄膜在1250kV/cm的外加电场下,剩余极化强度为88μC/2
cm,在1kHz~1MHz的频率下的介电常数为166.9~231.9;
Bi0.90Ho0.10Fe0.95Mn0.05O3铁电薄膜在1250kV/cm的外加电场下,剩余极化强度为78μC/2
cm,在1kHz~1MHz的频率下的介电常数为125.3~196.2。
4.一种如权利要求1-3中任意一项所述的高剩余极化强度的Bi0.90Ho0.10Fe1-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 0.95:(1-x):0.10:x 将 Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O、Ho(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0.003~0.3mol/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180~200℃下烘烤得干膜,再在500~580℃退火,得到Bi0.90Ho0.10Fe1-xMnxO3薄膜;
步骤3:待Bi0.90Ho0.10Fe1-xMnxO3薄膜冷却后,再在Bi0.90Ho0.10Fe1-xMnxO3薄膜上重复步骤
2,使Bi0.90Ho0.10Fe1-xMnxO3薄膜达到所需厚度,即得到高剩余极化强度的Bi0.90Ho0.10Fe1-xMnxO3铁电薄膜。
5.根据权利要求4所述的高剩余极化强度的Bi0.90Ho0.10Fe1-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。
6.根据权利要求4或5所述的高剩余极化强度的Bi0.90Ho0.10Fe1-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。
7.根据权利要求4所述的高剩余极化强度的Bi0.90Ho0.10Fe1-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。
8.根据权利要求4或7所述的高剩余极化强度的Bi0.90Ho0.10Fe1-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
12~20s。
9.根据权利要求4或7所述的高剩余极化强度的Bi0.90Ho0.10Fe1-xMnxO3铁电薄膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤2中匀胶后的烘烤时间为8~12min。
10.根据权利要求4或7所述的高剩余极化强度的Bi0.90Ho0.10Fe1-xMnxO3铁电薄膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤2中退火时间为10~15min。