一种钛酸钡基磁性薄膜材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种钛酸钡基磁性薄膜材料及其制备方法，属于磁性薄膜材料领域。其特征在于：所述薄膜材料以ＢａＴｉＯ↓［３］薄膜为基体，在其中掺入过渡族金属元素离子，所述薄膜材料的原子摩尔比为Ｔｉ　９５－９９．５％，过渡族金属原子０．５－５％。所述制备方法采用脉冲激光沉积法（ＰＬＤ），在ＳｒＴｉＯ↓［３］单晶衬底上制备过渡族金属离子（如Ｍｎ、Ｃｏ）掺杂的ＢａＴｉＯ↓［３］薄膜，获得室温铁电／铁磁薄膜。通过改变掺杂的过渡族金属的种类，改变过渡族金属元素掺杂量，改变沉积时间控制薄膜厚度，可实现薄膜的室温铁电、铁磁性调节。该方法具有设备简单，易控制，重复性强，适用于制备多功能磁性薄膜材料等特点，有望在自旋电子学等新兴领域的电子器件中，发挥重要的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料科学领域，主要涉及到一种新型的具有室温铁电、铁磁性的 BaTi03 (以下简称BTO)基磁性薄膜材料及其制备方法。
技术介绍
稀磁半导体(DMS)薄膜材料由于同时利用电子的电荷属性和自旋属性，具 有优异的磁、磁光、磁电性能，使其在磁感应器、高密度存储器、光隔离器、半 导体激光器，特别是自旋电子学领域有着广阔的应用前景，成为材料领域中新的 研究热点。据、此fF发基于电子的电荷和自旋特性同时来工作的高性能的自旋电子 器件，它具有、速度快、体积小、能耗低等优点，使得信息存储和信息处理i能同 时进行，从而使设备结构大大简化，功能得到增强。利用稀磁半导体的特殊性能， 已经设计并成功制备出自旋场效应管(spin-FETs)，自旋光发射二极管(spin-LEDs) 等器件。早期研究较多的磁性半导体材料，如铕(Eu)的硫族化物，由于居里温度 远远低于室温而不具有实际的应用价值。此后，国际上开始着力于研究氧化物 基DMS薄膜，例如在ZnO、 Ti02、 Sn02等体系，2001年，首先发现的具有室 温铁磁性的是Co掺杂的Ti02体系薄膜，这种薄膜在300K时的饱和磁矩可以达 到0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛酸钡基磁性薄膜材料，其特征在于：所述薄膜材料以ＢａＴｉＯ↓［３］薄膜为基体，在其中掺入过渡族金属元素离子，所述薄膜材料的原子摩尔比为Ｔｉ９５－９９．５％，过渡族金属原子０．５－５％。

【技术特征摘要】
1、一种钛酸钡基磁性薄膜材料，其特征在于所述薄膜材料以BaTiO3薄膜为基体，在其中掺入过渡族金属元素离子，所述薄膜材料的原子摩尔比为Ti 95-99.5％，过渡族金属原子0.5-5％。2、 按照权利要求1所述的薄膜材料，其特征在于所述过渡族金属原子为Mn和Co。3、 一种制备如权利要求l所述的钛酸钡基磁性薄膜材料的方法，其特征在于所 述制备方法为(1) 烧制靶材将碳酸钡、二氧化钛、过渡族金属元素的氧化物按比例进行固相 法预烧成相，压片后高温烧结得到PLD所需靶材；(2) 制膜利用上述靶材，采用脉冲激光沉积PLD方法在单晶S...

【专利技术属性】
技术研发人员：林元华，南策文，张嵩印，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]