一种具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜及其制备方法。包括复合在一起的下层膜和上层膜；下层膜化学式为La0.7Sr0.3MnO3，为钙钛矿结构，空间群为R3c；上层膜化学式为Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.97‑xMn0.03NixO3‑Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.97‑yMn0.03NiyO3，为扭曲的菱方钙钛矿结构，空间群为R3c，其中，x≤0.04，y≤0.04，且x≠y。采用溶胶凝胶法通过旋涂得到。本发明专利技术所述的BiFeO3基超晶格/LSMO复合薄膜具有电阻开关效应。

A BFO-based superlattice/LSMO composite film with resistance-switching effect and its preparation method

The invention provides a BFO-based superlattice/LSMO composite film with resistance switching effect and a preparation method thereof. The chemical formula of the lower layer is La0.7Sr0.3MnO 3, which is perovskite structure and the space group is R3c; the chemical formula of the upper layer is Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.97 xMn0.03NiO 3 Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.97 yMn0.03NiyO 3, which is twisted rhombic perovskite structure and the space group is R3c, where x < 0.04, y < 0.04, and Y.009;. The sol-gel method was applied by spin coating. The BiFeO3-based superlattice/LSMO composite film has resistance switching effect.

【技术实现步骤摘要】
一种具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜及其制备方法
本专利技术属于功能材料领域，涉及一种具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜及其制备方法。
技术介绍
铁电材料尤其是铁电超晶格在自然中一般都是不存在的。由于基础理论科学及工艺方面的进步，铁电超晶格的研究蓬勃发展起来。超晶格是指周期性交替生长的两种或多种材料构成的人造晶体。相邻两层不同材料的厚度合称为超晶格的周期长度。BiFeO3(简写BFO)作为一种重要的室温多铁性材料，其所组成的多铁异质结在各个方面被广泛研究，而且由于BiFeO3能隙窄且剩余极化强度高而作为铁电阻变器件的重要材料被进行了大量研究，其电阻转换行为的起源是具有半导体性质的BiFeO3和其上下电极之间的界面在不同极化状态下势垒的变化。但BiFeO3中铋元素的易挥发以及部分Fe3+向Fe2+的转变，使得薄膜中存在着严重的漏导现象，导致铁电性能降低，从而导致薄膜电阻开关效应受到不良影响。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜，其特征在于，包括复合在一起的下层膜和上层膜；下层膜化学式为La0.7Sr0.3MnO3，为钙钛矿结构，空间群为R3c；上层膜化学式为Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.97‑xMn0.03NixO3‑Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.97‑yMn0.03NiyO3，为扭曲的菱方钙钛矿结构，空间群为R3c，其中，x≤0.04，y≤0.04，且x≠y。

【技术特征摘要】
1.一种具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜，其特征在于，包括复合在一起的下层膜和上层膜；下层膜化学式为La0.7Sr0.3MnO3，为钙钛矿结构，空间群为R3c；上层膜化学式为Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.97-xMn0.03NixO3-Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.97-yMn0.03NiyO3，为扭曲的菱方钙钛矿结构，空间群为R3c，其中，x≤0.04，y≤0.04，且x≠y。2.根据权利要求1所述的具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜，其特征在于，当x＝0.03，y＝0.01时，高低阻态开关比RHRS/RLRS为14.83～39.02。3.根据权利要求1所述的具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜，其特征在于，在30V的电压下，剩余极化值Pr为78.8μC/cm2，反转电流I为0.9mA，电滞回线矩形度Rsq＝1.08，矫顽场强为190kV/cm。4.一种权利要求1-3任一项所述的具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将La(NO3)3·6H2O、Sr(NO3)2和C4H6MnO4·4H2O溶于乙二醇甲醚中搅拌，再加入水搅拌至完全溶解，然后加入醋酸酐搅拌，最后滴入聚乙二醇并搅拌，然后静置得到下层膜前驱液；步骤2，采用旋涂法在FTO/Glass基板上旋涂下层膜前驱液，得到LSMO湿膜，湿膜经匀胶后在160～180℃烘烤得干膜，再于590～620℃下退火得到晶态LSMO薄膜；步骤3，待晶态LSMO薄膜自然降温后，在晶态LSMO薄膜上重复步骤2，达到预设厚度，即得到下层膜；步骤4，将Bi(NO3)3·5H2O、Ho(NO3)3·6H2O、Sr(NO3)2、Fe(NO3)3·9H2O、C4H6MnO4·4H2...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈国强，刘云，郭美佑，薛敏涛，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