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专利号: 2014107668165
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: 玻璃;矿棉或渣棉
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Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3-NiFe2O4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NiFe2O4晶态膜,上层膜为Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.

04Cr0.02O3晶态膜,RE为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu,x=0.01~

0.15。

2.根据权利要求1所述的多铁性Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3-NiFe2O4复合膜,其特征在于:所述Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3晶态膜的晶型为三方相和四方相共存,其中三方相的空间结构群为R3m:R,四方相的空间结构群为P4;NiFe2O4晶态膜的晶型为立方相,空间结构群为Fd-3m:1。

3.根据权利要求1所述的多铁性Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3-NiFe2O4复合膜,其特3

征在于:其在室温下的饱和磁化强度为20~40emu/cm、剩余极化强度为2~10emu/cm;在-5 -5 2

40V测试电压下的漏电流强度为1×10 ~9×10 A/cm;在1kHz频率及937kV/cm测试电场

2 2

下的饱和极化强度为70~120μC/cm、剩余极化强度为50~90μC/cm、矫顽场为500~

800kV/cm。

4.一种多铁性Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3-NiFe2O4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将硝酸铁和硝酸镍溶于乙二醇甲醚中,搅拌均匀后再加入醋酸酐,得到NiFe2O4前驱液;其中NiFe2O4前驱液中Fe离子浓度为0.1~0.25mol/L;

步骤2,按摩尔比为1-x:0.04:x:0.94:0.04:0.02将硝酸铋、硝酸锶、硝酸RE、硝酸铁、硝酸锰和硝酸铬溶于溶剂中,得到Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3前驱体溶液,其中Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3前驱体溶液中金属离子的总浓度为0.003~0.3mol/L,RE为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu,x=0.01~0.15,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NiFe2O4前驱液,得NiFe2O4薄膜,NiFe2O4薄膜经匀胶后在200~240℃下烘烤得干膜,再于550~600℃下在空气中退火,得到晶态NiFe2O4薄膜;

步骤4,待晶态NiFe2O4薄膜冷却后,在晶态NiFe2O4薄膜上重复步骤3,直至达到所需厚度,得到NiFe2O4晶态膜;

步骤5,在NiFe2O4晶态膜上旋涂Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3前驱体溶液,得Bi0.9

6-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3薄膜,Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3薄膜经匀胶后在200~

260℃下烘烤得干膜,再于500~550℃下在空气中退火,得到晶态Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.0

4Cr0.02O3薄膜;

步骤6,待晶态Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3薄膜冷却后,在晶态Bi0.96-xSr0.04RExFe0.

94Mn0.04Cr0.02O3薄膜上重复步骤5,直至达到所需厚度,得到多铁性Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3-NiFe2O4复合膜。

5.根据权利要求4所述的多铁性Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3-NiFe2O4复合膜的制备方法,其特征在于:所述NiFe2O4前驱液中乙二醇甲醚和醋酸酐的体积比为(2.5~

3.5):1;

所述溶剂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所述的多铁性Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3-NiFe2O4复合膜的制备方法,其特征在于:所述步骤3在进行前先对FTO/glass基片进行清洗,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,再旋涂NiFe2O4前驱液;

所述步骤5在进行前先对NiFe2O4晶态膜进行紫外光照射处理,使NiFe2O4晶态膜表面达到原子清洁度,再旋涂Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3前驱体溶液。

7.根据权利要求4所述的多铁性Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3-NiFe2O4复合膜的制备方法,其特征在于:所述步骤3和步骤5中的匀胶转速为3500~4500r/min,匀胶时间为

10~20s。

8.根据权利要求4所述的多铁性Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3-NiFe2O4复合膜的制备方法,其特征在于:所述步骤3和步骤5中匀胶后的烘烤时间为5~15min。

9.根据权利要求4所述的多铁性Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3-NiFe2O4复合膜的制备方法,其特征在于:所述步骤3和步骤5中退火时间为5~20min。

10.根据权利要求4所述的多铁性Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.04Cr0.02O3-NiFe2O4复合膜的制备方法,其特征在于:晶态NiFe2O4薄膜的层数为2~6层,晶态Bi0.96-xSr0.04RExFe0.94Mn0.0

4Cr0.02O3薄膜的层数为12~16层。