一种基于铜铁氧体的多铁异质结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于铜铁氧体的多铁异质结构，包含铁电单晶衬底和该衬底下的金属电极、衬底上外延生长的SrRuO3电极，以及在SrRuO3/铁电单晶外延生长的铜铁氧体薄膜。制备方法，包括以下步骤：步骤1：选取钙钛矿型SrRuO3陶瓷块体，在铁电单晶衬底上沉积一层外延的SrRuO3电极；步骤2：选取尖晶石型铜铁氧体陶瓷块体为靶材，在SrRuO3/铁电单晶衬底上沉积一层外延铜铁氧体薄膜；步骤3：采用磁控溅射法将金属电极溅射在铁电单晶底部。本发明专利技术在室温下通过控制纵向施加的直流电场强度，使铁电单晶衬底产生逆压电效应，引入面内拉伸或压缩应变，导致不同区域的磁化方向重新取向以及磁化强度出现变化，从而改变薄膜的磁畴，实现对该多铁复合材料磁性的调控。该多铁复合材料磁性的调控。该多铁复合材料磁性的调控。

【技术实现步骤摘要】
一种基于铜铁氧体的多铁异质结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电子元件材料
，尤其涉及一种基于铜铁氧体的多铁异质结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着现代信息时代的快速发展，高存储密度、快速读写和超低功耗的高性能储存器成为信息时代发展的迫切需要，因此成为研究者们关注的热点。信息存储依赖于磁性材料，研究者们发现通过电场调控磁性能够有效降低功耗，在未来低功耗多功能器件等方面具有巨大的潜在应用前景。
[0003]在多铁性材料体系中，同时具备铁磁性和铁电性的单相化合物称为单相多铁性材料。目前研究较多的一类单相多铁性材料主要是菱方BiFeO3。但由于天然的单相多铁性材料较为稀少，且磁电耦合效应弱，因此研究者们尝试了引入磁性离子、掺杂稀土元素等多种方法来增强多铁材料的磁电耦合系数。
[0004]虽然人们一直在努力提高单相多铁性材料的磁电效应，但是单相磁电材料随着温度升高性能很快下降，使用时容易老化，且制备时成本较高。后来人们又发现合理设计和利用铁磁/铁电多铁异质结构并利用电场调控磁性使铁磁材料发生了奇妙的磁性耦合，为研本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于铜铁氧体的多铁异质结构，其特征在于，包含铁电单晶衬底和该衬底下的金属电极、衬底上外延生长的SrRuO3电极，以及在SrRuO3/铁电单晶外延生长的铜铁氧体薄膜。2.根据权利要求1所述的一种基于铜铁氧体的多铁异质结构，其特征在于，所述铁电单晶衬底包含(1
‑
x)PbMg
1/3
Nb
2/3
O3‑
xPbTiO3、(1
‑
x)Pb(Zn
1/3
Nb
2/3
)O3–
xPbTiO3中的任一种。3.根据权利要求1所述的一种基于铜铁氧体的多铁异质结构，其特征在于，所述铁电单晶衬底取向包含(001)、(011)、(111)中的任一种。4.根据权利要求1所述的一种基于铜铁氧体的多铁异质结构，其特征在于，所述铁电单晶衬底背面镀有金属电极，所述金属电极包含金、银和铂中的任一种。5.根据权利要求1所述的一种基于铜铁氧体的多铁异质结构，其特征在于，所述沿衬底上外延生长的SrRuO3电极厚度为5
‑
50nm。6.根据权利要求1所述的一种基于铜铁氧体的多铁异质结构，其特征在于，所述铜铁氧体薄膜为CuFe2O4。7.根据权利要求1所述的一种基于铜铁氧体的多铁异质结构，其特征在于，所述铜铁氧体薄膜厚度为10
‑
300nm。8.根据权利要求1
‑
7任一所述的一种基于铜铁氧体的多铁异质结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：选取钙钛矿型SrRuO3陶瓷块体，采用脉冲激光沉积技术，在铁电单晶衬底上沉积一层外延的SrRuO3电极；步骤2：选取尖晶石型铜铁氧体陶瓷块体为靶材...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑明，张怡笑，杨健，关朋飞，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：