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专利号: 2014107663509
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
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:

1.一种多铁性Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3/CoFe2O4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CoFe2O4晶态膜,上层膜为Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3晶态膜,RE为La、Pr、Sm、Tb、Eu或Yb,x=0.05~0.15,TM为Cr、Co、Ni或Zn,y=0.01~0.05;Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3晶态膜的晶型为类四方相结构,其生长取向为(110);CoFe2O4晶态膜的晶型为立方相尖晶石结构,其空间群为Fd-3m;所述的多铁性Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3/CoFe2O4复合膜的晶粒尺寸为50~80nm,室温下其剩余极化强度为100~130μC/cm2,剩余磁化强度为50~80emu/cm3。

2.权利要求1所述的多铁性Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3/CoFe2O4复合膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,按摩尔比为1:2将Co(NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合液中,搅拌均匀,得到CoFe2O4前驱液,CoFe2O4前驱液中Co离子的浓度为0.05~0.2mol/L;

步骤2,将Bi(NO3)3·5H2O、硝酸RE、Fe(NO3)3·9H2O、C4H6MnO4·4H2O和硝酸TM按摩尔比为

1.05-x:x:0.97-y:0.03:y溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合液中,搅拌均匀,得到Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3前驱液,其中RE为La、Pr、Sm、Tb、Eu或Yb,x=0.05~0.15,TM为Cr、Co、Ni或Zn,y=0.01~0.05,Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3前驱液中金属离子的总浓度为0.1~

0.3mol/L;

步骤3,先对FTO/glass基片进行清洗,然后在紫外光下照射处理,再采用旋涂法在FTO/glass基片上旋涂CoFe2O4前驱液,得CoFe2O4薄膜,CoFe2O4薄膜经匀胶后在200~350℃下烘烤5~15min得干膜,再在600~620℃退火15~30min,得到晶态CoFe2O4薄膜;其中匀胶转速为3500~4500r/min,匀胶时间为10~20s;

步骤4,待晶态CoFe2O4薄膜冷却后,在晶态CoFe2O4薄膜上重复步骤3,直至达到所需厚度,得到CoFe2O4晶态膜;

步骤5,先对CoFe2O4晶态膜进行紫外光照射处理,再在CoFe2O4晶态膜上旋涂Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3前驱液,得Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3薄膜,经匀胶后在200~260℃下烘烤5~15min得干膜,再在500~550℃退火5~15min,得到晶态Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3薄膜;其中匀胶转速为3500~4500r/min,匀胶时间为10~20s;

步骤6,待晶态Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3薄膜冷却后,在晶态Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3薄膜上重复步骤5,直至达到所需厚度,得到多铁性Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3/CoFe2O4复合膜。

3.根据权利要求2所述的多铁性Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3/CoFe2O4复合膜的制备方法,其特征在于:所述CoFe2O4前驱液中乙二醇甲醚和醋酸酐的体积比为(2.5~3.5):1;

所述Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3前驱液中乙二醇甲醚和醋酸酐的体积比为(2.5~3.5):

1;

步骤1和步骤2中搅拌均匀所需的时间为1.5~2h。

4.根据权利要求2所述的多铁性Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3/CoFe2O4复合膜的制备方法,其特征在于:晶态CoFe2O4薄膜的层数为3~11层,晶态Bi1-xRExFe0.97-yMn0.03TMyO3薄膜的层数为12~16层。