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专利号: 2016101878987
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种2-2型BiFeO3-CuFe2O4复合薄膜,其特征在于:包括复合在一起的上层膜和下层膜,其中上层膜为BiFeO3晶态膜,下层膜为CuFe2O4晶态膜;所述的BiFeO3晶态膜为扭曲的钙钛矿结构,菱形晶系,空间点群为R3c:H(161);CuFe2O4晶态膜为四方相,尖晶石结构,空间点群为I41/amd(141);

其饱和磁化强度Ms为25.8emu/cm3,剩余磁化强度Mr为17.8emu/cm3;在-200kV/cm的负向电场偏压下,其漏电流密度为3.87×10-2A/cm2;

正负偏压下漏电流密度曲线不对称,且在正向偏压下存在一个电阻滞后现象。

2.一种2-2型BiFeO3-CuFe2O4复合薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,将硝酸铜和硝酸铁按摩尔比为1:2溶于乙二醇甲醚中,搅拌均匀后再加入醋酸酐,得到CuFe2O4前驱液,CuFe2O4前驱液中Fe离子的浓度为0.1~0.2mol/L;

步骤2,将硝酸铋和硝酸铁按摩尔比为1:1溶于溶剂中,得到BiFeO3前驱液,其中BiFeO3前驱液中金属离子的总浓度为0.003~0.3mol/L,溶剂为乙二醇甲醚和醋酸酐的混合液;

步骤3,采用旋涂法在基片上旋涂CuFe2O4前驱液,得CuFe2O4湿膜,CuFe2O4湿膜经匀胶后在250~300℃下烘烤得干膜,再于610~620℃下在空气中退火,退火时间为25~30min,得到晶态CuFe2O4薄膜;

步骤4,待晶态CuFe2O4薄膜冷却后,在晶态CuFe2O4薄膜上重复步骤3,直至达到所需厚度,得到CuFe2O4晶态膜;

步骤5,在CuFe2O4晶态膜上旋涂BiFeO3前驱液,得BiFeO3湿膜,BiFeO3湿膜经匀胶后在

220~250℃下烘烤得干膜,再于555~565℃下在空气中退火,退火时间为8~12min,得到晶态BiFeO3薄膜;

步骤6,待晶态BiFeO3薄膜冷却后,在晶态BiFeO3薄膜上重复步骤5,直至达到所需厚度,得到2-2型BiFeO3-CuFe2O4复合薄膜;

所述步骤3和步骤5中匀胶时的匀胶转速为4200~4500r/min,匀胶时间为7~10s;

所述步骤3和步骤5中匀胶后的烘烤时间为10~15min。

3.根据权利要求2所述的2-2型BiFeO3-CuFe2O4复合薄膜的制备方法,其特征在于:所述的CuFe2O4前驱液中乙二醇甲醚和醋酸酐的体积比为(3.5~4.5):1;所述步骤2的溶剂中乙二醇甲醚和醋酸酐的体积比为(2.5~3.5):1。

4.根据权利要求2所述的2-2型BiFeO3-CuFe2O4复合薄膜的制备方法,其特征在于:所述的基片为FTO/玻璃基片、Si基片、SrTiO3单晶基片或LaNiO3单晶基片。

5.根据权利要求2所述的2-2型BiFeO3-CuFe2O4复合薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤3在进行前,先对基片进行清洗,然后在紫外光下照射处理,使基片表面达到原子清洁度,再旋涂CuFe2O4前驱液;

所述步骤5在进行前,先对CuFe2O4晶态薄膜进行紫外光照射处理,使CuFe2O4晶态膜表面达到原子清洁度,再旋涂BiFeO3前驱液。

6.根据权利要求2所述的2-2型BiFeO3-CuFe2O4复合薄膜的制备方法,其特征在于:所述的2-2型BiFeO3-CuFe2O4复合薄膜由1~6层晶态CuFe2O4薄膜和3~15层晶态BiFeO3薄膜构成。