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专利号: 2017102539621
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 玻璃;矿棉或渣棉
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜,其特征在于,该复合薄膜包括复合在一起的上层膜和下层膜,其中上层膜为Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.95Mn0.03Zn0.02O3晶态膜;下层膜为Zn1-xMnxFe2O4晶态膜,x=0.1~0.9;其中Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.95Mn0.03Zn0.02O3晶态膜为扭曲的菱方钙钛矿结构,三方相R3m:R和R3c:H空间群共存;Zn1-xMnxFe2O4晶态膜为立方相,尖晶石结构,空间群为Fd3-ms。

2.根据权利要求1所述的HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜,其特征在于,该复合薄膜在1kHz频率下,外加电压为80V,测试电场为1066kV/cm时,其剩余极化强度为85μ2

C/cm,矫顽场为581kV/cm。

3.根据权利要求1所述的HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜,其特征在于,该复合薄膜在外加电压为40V、533kV/cm测试电场下的漏电流密度为6.1×10-3A/cm2。

4.权利要求1-3中任意一项所述的HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:按摩尔比为(1-x):x:2将硝酸锌、硝酸锰和硝酸铁溶于乙二醇甲醚中,搅拌均匀后再加入醋酸酐,得到前驱液A,其中x=0.1~0.9;

步骤2:按摩尔比为0.94:0.08:0.03:0.95:0.03:0.02将硝酸铋、硝酸钬、硝酸锶、硝酸铁、醋酸锰和硝酸锌溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中,得到前驱液B;

步骤3:采用旋涂法在洁净的FTO/glass基片上旋涂前驱液A,得到Zn1-xMnxFe2O4湿膜,湿膜经匀胶后在190~210℃下烘烤得干膜,再在600~620℃下在空气中退火,得到晶态Zn1-xMnxFe2O4薄膜;

步骤4:待晶态Zn1-xMnxFe2O4薄膜冷却后,在晶态Zn1-xMnxFe2O4薄膜上重复步骤3,直至达到所需厚度,得到Zn1-xMnxFe2O4晶态膜;

步骤5:在Zn1-xMnxFe2O4晶态膜上旋涂前驱液B,得到Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.95Mn0.03Zn0.02O3湿膜,湿膜经匀胶后在190~210℃下烘烤得干膜,再在540~560℃下在空气中退火,得到晶态Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.95Mn0.03Zn0.02O3薄膜;

步骤6:待晶态Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.95Mn0.03Zn0.02O3薄膜冷却后,在晶态Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.95Mn0.03Zn0.02O3薄膜上重复步骤5,直至达到所需厚度,得到HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜。

5.根据权利要求4所述的HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述前驱液A中Fe离子的浓度为0.1~0.3mol/L;前驱液B中金属离子的总浓度为

0.2~0.4mol/L。

6.根据权利要求4所述的HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述前驱液A和前驱液B中乙二醇甲醚和醋酸酐的体积比为(2.5~3.5):1。

7.根据权利要求4所述的HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤3进行前先将FTO/glass基片清洗干净,然后在紫外光下照射,使FTO/glass基片表面达到原子清洁度,再旋涂前驱液A;

所述步骤5进行前先对Zn1-xMnxFe2O4晶态膜进行紫外光照射处理,使Zn1-xMnxFe2O4晶态膜表面达到原子清洁度,再旋涂前驱液B。

8.根据权利要求4所述的HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤3和步骤5中匀胶时的匀胶转速为3800~4000r/min,匀胶时间为12~18s。

9.根据权利要求4所述的HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤3和步骤5中匀胶后的烘烤时间为8~10min。

10.根据权利要求4所述的HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤3中的退火时间为20~25min,步骤5中的退火时间为8~12min。