一种HoSrMnZn共掺铁酸铋超晶格薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种HoSrMnZn共掺铁酸铋超晶格薄膜及其制备方法，用晶体结构为三方结构，空间群为R3c:H和R3m:R共存的不同元素掺杂的铁酸铋薄膜制备出Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.96Mn0.03Zn0.01O3/Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.95Mn0.03Zn0.02O3超晶格薄膜，即HoSrMnZn共掺铁酸铋超晶格薄膜。本发明专利技术采用溶胶凝胶工艺，并采用旋涂和层层退火法，设备要求简单，适宜在大的表面和形状不规则的表面上制备薄膜，且化学组分精确可控，可改善BiFeO3薄膜的多铁性能。

HoSrMnZn Co doped bismuth ferrite superlattice film and preparation method thereof

The invention provides a HoSrMnZn Co doped bismuth ferrite superlattice film and its preparation method, crystal structure for the three party structure, bismuth ferrite thin films doping with different elements of space group R3c:H and R3m:R coexistence prepared Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.96Mn0.03Zn0.01O3/ Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.95Mn0.03Zn0.02O3 superlattice films, namely HoSrMnZn Co doped bismuth ferrite thin film superlattices. The invention adopts the sol-gel process, and the spin coated layers and annealing method, simple equipment, suitable for the surface film preparation in large surface and irregular shape, and the chemical components of the precise control, which can improve the performance of multiferroic BiFeO3 thin films.

【技术实现步骤摘要】
一种HoSrMnZn共掺铁酸铋超晶格薄膜及其制备方法
本专利技术属于功能材料领域，涉及在功能化的FTO/glass基板表面制备HoSrMnZn共掺铁酸铋超晶格薄膜，具体为Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.96Mn0.03Zn0.01O3/Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.95Mn0.03Zn0.02O3超晶格薄膜。
技术介绍
BiFeO3是少数的单相多铁材料之一，具有扭曲的钙钛矿结构(属于R3c点群)，由立方结构沿(111)方向拉伸而形成的一种偏离理想钙钛矿结构的斜六方结构，在室温下同时具有铁电有序和反铁磁有序，由于具有较高的铁电相变温度(Tc＝1103K)和磁相变温度(TN＝643K)，在磁电传感器，自旋电子器件，存储器等方面有广泛的应用前景而得到关注。但是，BiFeO3主要存在着以下几方面的问题，如漏电流大、剩余极化小、磁性弱、磁电耦合效应弱等，极大程度上限制了它的应用。超晶格是由两种或多种不同材料在一个维度上层状排列而成的周期结构，其周期必须小于电子的平均自由程，每一层的厚度只有几纳米或几十纳米，基本上是原子间距的量级，层数由几层至几百层。其中调制掺杂超晶格本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种HoSrMnZn共掺铁酸铋超晶格薄膜，其特征在于，所述HoSrMnZn共掺铁酸铋超晶格薄膜由若干层相互间隔排列的晶态Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.96Mn0.03Zn0.01O3薄膜和晶态Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.95Mn0.03Zn0.02O3薄膜依次叠加构成。

【技术特征摘要】
1.一种HoSrMnZn共掺铁酸铋超晶格薄膜，其特征在于，所述HoSrMnZn共掺铁酸铋超晶格薄膜由若干层相互间隔排列的晶态Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.96Mn0.03Zn0.01O3薄膜和晶态Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.95Mn0.03Zn0.02O3薄膜依次叠加构成。2.根据权利要求1所述的HoSrMnZn共掺铁酸铋超晶格薄膜，其特征在于，所述晶态Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.96Mn0.03Zn0.01O3薄膜为扭曲的菱方钙钛矿结构，三方相R3m:R和R3c:H空间点群共存；晶态Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.95Mn0.03Zn0.02O3薄膜为扭曲的菱方钙钛矿结构，三方相R3m:R和R3c:H空间点群共存。3.根据权利要求1所述的HoSrMnZn共掺铁酸铋超晶格薄膜，其特征在于，所述晶态Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.96Mn0.03Zn0.01O3薄膜和晶态Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.95Mn0.03Zn0.02O3薄膜的层数分别为5～10层，每层晶态Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.96Mn0.03Zn0.01O3薄膜和晶态Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.95Mn0.03Zn0.02O3薄膜的厚度为30～40nm。4.权利要求1-3中任意一项所述的HoSrMnZn共掺铁酸铋超晶格薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：按摩尔比为0.94:0.08:0.03:0.96:0.03:0.01将硝酸铋、硝酸钬、硝酸锶、硝酸铁、醋酸锰和硝酸锌溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到前驱液A；按摩尔比为0.94:0.08:0.03:0.95:0.03:0.02将硝酸铋、硝酸钬、硝酸锶、硝酸铁、醋酸锰和硝酸锌溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到前驱液B；步骤2：将前驱液A旋涂在FTO/glass基片上，得到Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.96Mn0.03Zn0.01O3湿膜，湿膜经匀胶后在190～220℃下烘烤得干膜，再于540～560℃下在空气中退火，得到晶态Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.96Mn0.03Zn0.01O3薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈国强，郭美佑，杨玮，刘云，任慧君，夏傲，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61