[发明专利]一种Bi4LaTi3FeO15多铁薄膜的化学制备方法

权利要求书

1.一种Bi₄LaTi₃FeO₁₅多铁薄膜的化学制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

(a)Bi₄LaTi₃FeO₁₅前驱体溶胶的配制：以分析纯的硝酸铋(Bi(NO₃)₃·5H₂O)，氧化镧(La₂O₃)，乙酰丙酮铁(C₁₅H₂₁FeO₆)和钛酸丁酯(Ti(C₄H₉O)₄)等为主要原料；按Bi₄LaTi₃FeO₁₅称取符合化学剂量比的各种原料进行配置；为了弥补在后续热处理过程中Bi元素的挥发，称量时Bi(NO₃)₃·5H₂O过量4～6mol%；

(b)在匀胶机上甩胶，直接在洁净的(111)Pt／Ti／SiO₂／Si(100)衬底上沉积Bi₄LaTi₃FeO₁₅湿膜；

(c)Bi₄LaTi₃FeO₁₅湿膜在快速热处理炉中进行热处理；

(d)待快速热处理炉炉温自然冷却至室温后将薄膜取出，重复步骤(b)和(c)5～10次，最后得到Bi₄LaTi₃FeO₁₅多铁薄膜。

2.如权利要求1所述的一种Bi₄LaTi₃FeO₁₅多铁薄膜的化学制备方法，其特征在于，步骤(a)中的具体步骤是：

(1)按摩尔比La∶HNO₃=1∶20量取浓HNO₃，然后将La₂O₃加入到浓HNO₃，置于磁力搅拌器上搅拌至溶液澄清；

(2)按摩尔比Bi∶CH₃COOH=1∶20量取CH₃COOH，然后将Bi(NO₃)₃·5H₂O加入到CH₃COOH中，置于恒温磁力搅拌器上55℃加热搅拌1.5h，以除去Bi(NO₃)₃·5H₂O中的结晶水，待溶液冷却到室温后向其中加入C₁₅H₂₁FeO₆，重新放在磁力搅拌器上搅拌至C₁₅H₂₁FeO₆溶解；

(3)将(1)得到的溶液加入到(2)得到的溶液中搅拌0.5h，然后按化学计量比滴加Ti(C₄H₉O)₄并搅拌，混合均匀后加入乙二醇甲醚将上述所得溶液定容为0.05mol／L～0.1mol／L，；

(4)往(3)所得溶液中加入其体积1％的乙酰丙酮并搅拌4h，过滤得到均匀稳定的红褐色前驱体溶胶。

3.如权利要求1所述的一种Bi₄LaTi₃FeO₁₅多铁薄膜的化学制备方法，其特征在于，步骤(b)中，匀胶机的转速为3000～6000rpm，匀胶30s。

4.如权利要求1所述的一种Bi₄LaTi₃FeO₁₅多铁薄膜的化学制备方法，其特征在于，步骤(c)中：以20℃／s的速率从室温升到200℃，保温300s；再以25℃／s的速率升至300℃～450℃，保温250s，然后以20℃／s～80℃／s的速率快速升至700℃～800℃，保温300s，在流动O₂气氛中退火结晶，O₂的流量为1～5L／min。