1.一种BGSFMC/CNFO多铁性复合薄膜,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,多晶扭曲钙钛矿结构,空间群为R3c;底层膜的化学式为Co1-xNixFe2O4,立方反尖晶石结构,空间群Fd3m,其中,x=0.1~0.5。
2.根据权利要求1所述的BGSFMC/CNFO多铁性复合薄膜,其特征在于,在25V的外加电压下,在x分别0.10、0.30和0.50时,对应的剩余极化强度分别为112.22、114.34和104.10μC/cm2;矫顽场强分别为261.66、287.89和329.99kV/cm;在外加磁场作用下的饱和磁化强度为
72~90emu/cm3,其剩余磁化强度为46~54emu/cm3。
3.一种权利要求1或2所述的BGSFMC/CNFO多铁性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、硝酸镍溶于乙二醇甲醚中,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-xNixFe2O4薄膜;
步骤3,将晶态Co1-xNixFe2O4薄膜冷却至室温,重复步骤2直到达到预设厚度,即得到底层膜Co1-xNixFe2O4薄膜;
步骤4,将硝酸铋、硝酸锶、硝酸钆、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得到的覆盖有底层膜的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,即得到复合薄膜。
4.根据权利要求3所述的BGSFMC/CNFO多铁性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0.2~0.3mol/L。
5.根据权利要求3所述的BGSFMC/CNFO多铁性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0.3~0.4mol/L。
6.根据权利要求3所述的BGSFMC/CNFO多铁性复合薄膜的制备方法,其特征在于,底层膜与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):1。
7.根据权利要求3所述的BGSFMC/CNFO多铁性复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤2和步骤5中,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BGSFMC/CNFO多铁性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BGSFMC/CNFO多铁性复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤2中,退火时间为35~45min。
10.根据权利要求3所述的BGSFMC/CNFO多铁性复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤
4中,退火时间为25~35min。