一种磁电纳米复合薄膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种磁电纳米复合薄膜及其制备方法与应用，纳米复合薄膜材料包括磁性相与绝缘陶瓷相，磁性相包括磁性Co纳米颗粒，绝缘陶瓷相包括MgF<subgt;2</subgt;陶瓷基体，磁性Co纳米颗粒均匀分布于MgF<subgt;2</subgt;陶瓷基体中，相邻磁性Co纳米颗粒的间距为亚纳米级；本申请采用三靶溅射工艺，有效提高了薄膜的沉积速率，使Co纳米颗粒均匀分布于MgF<subgt;2</subgt;陶瓷基体中，并使纳米颗粒间距处于亚纳米级，形成具有隧穿磁电效应的纳米复合结构，得到的薄膜磁化强度高且磁电耦合性能强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁电功能材料，尤其涉及一种磁电纳米复合薄膜及其制备方法与应用。

技术介绍

1、磁电效应能通过外加磁场主动调控材料电学性能因而受到广泛关注。然而，由于单相磁电材料的稀缺性及其工作温度较低的特性，相关研究重点逐渐转向了复合材料体系。复合材料包括具有层状、柱状以及颗粒状等两相复合物，通过压电相与磁致伸缩相之间的应变介导作用，或结合maxwell-wagner-sillars效应与磁阻效应实现其磁电响应。这类异质结构具有较高的工作温度且可实现较大的磁电响应。

2、目前，在颗粒状纳米复合材料中观测到了一种新型室温磁电效应，即隧穿磁电效应（tunneling magneto-dielectric，简称tmd）。该效应的机制主要通过基体与颗粒间的相互作用，使电荷载流子在相邻颗粒间进行自旋振荡诱导电极化。为了增强该磁电响应，相关技术人员采用合金化以及制备异质结构或单层膜等策略有效提高磁电响应。具体来说，合金化通过将单金属钴替换为铁钴二元合金，由于合金具有更高的自旋极化率，增强了电荷载流子在纳米颗粒间的自旋依赖振荡，使隧穿效应更强；异质结构策略则通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米复合薄膜材料，其特征在于，其包括磁性相与绝缘陶瓷相，所述磁性相包括磁性Co纳米颗粒，所述绝缘陶瓷相包括MgF2陶瓷基体，所述磁性Co纳米颗粒均匀分布于所述MgF2陶瓷基体中，相邻所述磁性Co纳米颗粒的间距为亚纳米级。

2.根据权利要求1所述的纳米复合薄膜材料，其特征在于，其化学通式为Cox(MgF2)1−x，其中，0.12≤x≤0.23。

3.根据权利要求1所述的纳米复合薄膜材料，其特征在于，所述磁性Co纳米颗粒的粒径为2-5nm；相邻所述磁性Co纳米颗粒的间距为0.2-0.5nm。

4.一种包括如权利要求1-3任一项所述的纳米复合薄膜材料...

【技术特征摘要】

1.一种纳米复合薄膜材料，其特征在于，其包括磁性相与绝缘陶瓷相，所述磁性相包括磁性co纳米颗粒，所述绝缘陶瓷相包括mgf2陶瓷基体，所述磁性co纳米颗粒均匀分布于所述mgf2陶瓷基体中，相邻所述磁性co纳米颗粒的间距为亚纳米级。

2.根据权利要求1所述的纳米复合薄膜材料，其特征在于，其化学通式为cox(mgf2)1−x，其中，0.12≤x≤0.23。

3.根据权利要求1所述的纳米复合薄膜材料，其特征在于，所述磁性co纳米颗粒的粒径为2-5nm；相邻所述磁性co纳米颗粒的间距为0.2-0.5nm。

4.一种包括如权利要求1-3任一项所述的纳米复合薄膜材料的磁电纳米复合薄膜。

5.一种如权利要求4所述的磁电纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，通过三靶磁控共溅射工艺，在所述衬底表面制备纳米复合薄膜的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹洋，张俊，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：