[发明专利]具有交换偏置效应的钒铁氧体-铁酸铋多铁复合薄膜及制备方法

权利要求书

1.一种具有交换偏置效应的钒铁氧体-铁酸铋多铁复合薄膜，其特征是薄膜结构式为：BiFeO₃-Fe_3-xV_xO₄，其中0.1≤x≤0.6。

2.权利要求1所述多铁复合薄膜的制备方法，其特征是步骤如下：

(1)磁控溅射法制备BiFeO₃外延薄膜；

(2)反应溅射法生长Fe_3-xV_xO₄外延薄膜，0.1≤x≤0.6；

(3)制备BiFeO₃-Fe_3-xV_xO₄复合薄膜。

3.如权利要求1所述的方法，其特征是磁控溅射法制备BiFeO₃外延薄膜条件为：

(1)选择10％Bi过量的靶材，基底温度600～700℃；氧气与氩气比：(4.0～10.0):100；溅射压强为0.5～1.5Pa；溅射速率：1.8纳米/分；

(2)BiFeO₃外延薄膜厚度10～30纳米，基底选择SrTiO₃单晶基片。

4.如权利要求1所述的方法，其特征是反应溅射法生长Fe_3-xV_xO₄外延薄膜条件为：

(1)采用三靶磁控溅射装置，在两个直流溅射靶头上分别安装金属纯度为99.99％的Fe靶和纯度为99.99％的V靶，溅射装置三靶都向上方正中心的样品位置倾斜，与水平面的夹角约60度；

(2)将单晶基底放置于样品架位置，加热温度450℃；通入溅射氧气与氩气的范围：(1.6～4.0)/100，溅射压强2.0Pa；

(3)开启溅射电源，在Fe靶上施加0.2A的电流和360V的直流电压，V靶上施加0.04～0.16A和360V的直流电压；薄膜生长速率8纳米/分；

(4)控制Fe_3-xV_xO₄外延薄膜厚度5～30纳米，关闭溅射电源。