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专利号: 2018110888332
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:2025-06-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种Mn掺杂调控电阻开关效应的复合薄膜,其特征在于,包括复合在一起的上层膜和底层膜;上层膜的化学式为Bi0.88Gd0.09Sr0.03Fe0.94Mn0.04Co0.02O3,为多晶扭曲钙钛矿结构,空间群为R3c;底层膜的化学式为Co1-xMnxFe2O4,为立方反尖晶石结构、空间群为Fd3m,其中,x=0.1~0.7。

2.根据权利要求1所述的Mn掺杂调控电阻开关效应的复合薄膜,其特征在于:当x=0.7时,高低阻态之比HRS/LRS为1.9;当x=0.3时,在20~35V电压下,剩余极化值为90.5~135μC/cm2,电滞回线矩形度为Rsq=1.07~1.12;当x=0.3时,在外加磁场下作用下,其饱和磁化

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值Ms为43emu/cm,剩余磁化值Mr为28.5emu/cm。

3.一种权利要求1-2任一项所述的Mn掺杂调控电阻开关效应的复合薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤,步骤1,将硝酸钴、醋酸锰和硝酸铁溶于乙二醇甲醚中,搅拌均匀后加入醋酸酐,继续搅拌均匀,得到底层膜前驱液;

步骤2,将底层膜前驱液旋涂在FTO/glass基片上,得到湿膜,湿膜经匀胶后在190~195℃下烘烤得干膜,再于660~710℃下在空气中退火,得到晶态Co1-xMnxFe2O4薄膜;

步骤3,将晶态Co1-xMnxFe2O4薄膜冷却,重复步骤2直到达到预设厚度,即得到底层膜;

步骤4,将硝酸铋、硝酸钆、硝酸锶、硝酸铁、醋酸锰和硝酸钴溶于乙二醇甲醚中,搅拌均匀后加入醋酸酐,继续搅拌均匀,得到上层膜前驱液;

步骤5,将上层膜前驱液涂在步骤3得到的底层膜上,得到湿膜,湿膜经匀胶后再190~

195℃下烘烤得干膜,再于550~600℃下在空气中退火,得到晶态Bi0.88Gd0.09Sr0.03Fe0.94Mn0.04Co0.02O3薄膜;

步骤6:待晶态Bi0.88Gd0.09Sr0.03Fe0.94Mn0.04Co0.02O3薄膜降温后,在Bi0.88Gd0.09Sr0.03Fe0.9

4Mn0.04Co0.02O3薄膜上重复步骤5,达到预设厚度,即得到Mn掺杂调控电阻开关效应的复合薄膜。

4.根据权利要求3所述的Mn掺杂调控电阻开关效应的复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤1中,底层膜前驱液中金属离子的总浓度为0.2~0.4mol/L。

5.根据权利要求3所述的Mn掺杂调控电阻开关效应的复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤4中,上层膜前驱液中金属离子的总浓度为0.2~0.3mol/L。

6.根据权利要求3所述的Mn掺杂调控电阻开关效应的复合薄膜的制备方法,其特征在于,底层膜前驱液和上层膜前驱液中,乙二醇甲醚和醋酸酐的体积比均为(2.5~3.5):1。

7.根据权利要求3所述的Mn掺杂调控电阻开关效应的复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤2和步骤5中,匀胶时的匀胶转速为3500~4000r/min,匀胶时间为10~16s。

8.根据权利要求3所述的Mn掺杂调控电阻开关效应的复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤2和步骤5中,匀胶后的烘烤时间为8~10min。

9.根据权利要求3所述的Mn掺杂调控电阻开关效应的复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤2中的退火时间为35~45min。

10.根据权利要求3所述的Mn掺杂调控电阻开关效应的复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤5中的退火时间为25~35min。