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专利号: 2018110880561
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:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜,其特征在于,包括复合在一起的下层膜和上层膜;下层膜化学式为La0.7Sr0.3MnO3,为钙钛矿结构,空间群为R3c;上层膜化学式为Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.97‑xMn0.03NixO3‑Bi0.89Ho0.08Sr0.03Fe0.97‑yMn0.03NiyO3,为扭曲的菱方钙钛矿结构,空间群为R3c,其中,x≤0.04,y≤0.04,且x≠y。

2.根据权利要求1所述的具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜,其特征在于,当x=0.03,y=0.01时,高低阻态开关比RHRS/RLRS为14.83~39.02。

3.根据权利要求1所述的具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜,其特征在2

于,在30V的电压下,剩余极化值Pr为78.8μC/cm ,反转电流I为0.9mA,电滞回线矩形度Rsq=

1.08,矫顽场强为190kV/cm。

4.一种权利要求1‑3任一项所述的具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1,将La(NO3)3·6H2O、Sr(NO3)2和C4H6MnO4·4H2O溶于乙二醇甲醚中搅拌,再加入水搅拌至完全溶解,然后加入醋酸酐搅拌,最后滴入聚乙二醇并搅拌,然后静置得到下层膜前驱液;

步骤2,采用旋涂法在FTO/Glass基板上旋涂下层膜前驱液,得到LSMO湿膜,湿膜经匀胶后在160~180℃烘烤得干膜,再于590~620℃下退火得到晶态LSMO薄膜;

步骤3,待晶态LSMO薄膜自然降温后,在晶态LSMO薄膜上重复步骤2,达到预设厚度,即得到下层膜;

步骤4,将Bi(NO3)3·5H2O、Ho(NO3)3·6H2O、Sr(NO3)2、Fe(NO3)3·9H2O、C4H6MnO4·4H2O、C4H6NiO4·4H2O溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合液中,搅拌均匀,得到上层膜前驱液;

步骤5,在下层膜上旋涂上层膜前驱液,得到BiFeO3基超晶格的湿膜,湿膜经匀胶后在

198~220℃烘烤得干膜,再于545~565℃下退火,得到晶态BiFeO3基超晶格薄膜;

步骤6,待晶态BiFeO3基超晶格薄膜自然降温后,在BiFeO3基超晶格薄膜上重复步骤5,达到预设厚度,即得到BiFeO3基超晶格/LSMO复合薄膜。

5.根据权利要求4所述的具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜的制备方法,其特征在于,下层膜前驱液中金属离子的总浓度为0.2~0.3mol/L,上层膜前驱液中金属离子的总浓度为0.3~0.4mol/L。

6.根据权利要求4所述的具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜的制备方法,其特征在于,上层膜前驱液中乙二醇甲醚和醋酸酐的体积比为(3~3.3):1,下层膜前驱液中乙二醇甲醚和醋酸酐的体积比为(2.8~3):(1.1~1.2)。

7.根据权利要求4所述的具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤2和步骤5中的匀胶转速为3200~3600r/min,匀胶时间为11~

16s。

8.根据权利要求4所述的具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤2与步骤5中匀胶后的烘烤时间为7~9min。

9.根据权利要求4所述的具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤2中的退火时间为26~36min,步骤5中的的退火时间为10~15min。

10.根据权利要求5所述的具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜的制备方法,其特征在于,晶态LSMO薄膜的层数为5~7层,晶态BiFeO3基超晶格薄膜的层数为10~14层。