[发明专利]一种高铁磁性能和铁电性能的Bi0.9Er0.1Fe1‑xCoxO3薄膜及其制备方法有效
| 申请号： | 201510634563.0 | 申请日： | 2015-09-29 |
| 公开（公告）号： | CN105271798B | 公开（公告）日： | 2018-01-16 |
| 发明（设计）人： | 谈国强;郑玉娟;乐忠威;杨玮;夏傲;王通;任慧君 | 申请（专利权）人： | 陕西科技大学 |
| 主分类号： | C03C17/22 | 分类号： | C03C17/22 |
| 代理公司： | 西安通大专利代理有限责任公司61200 | 代理人： | 岳培华 |
| 地址： | 710021 *** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 铁磁性 性能 bi sub 0.9 er 0.1 fe co 薄膜 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明属于功能材料领域，涉及一种高铁磁性能和铁电性能的Bi0.9Er0.1Fe1-xCoxO3薄膜及其制备方法。
背景技术
多铁材料为在同一相中同时具有铁电有序(反铁电有序)、铁磁有序(反铁磁有序)或铁弹有序，并且在一定温度范围内，这几种有序相互耦合由此极大的改变了多铁材料的性能。多铁性(磁电)材料作为一种新型多功能材料，不但能用于单一铁性材料的应用领域，更在新型磁-电传感器件、自旋电子器件、新型信息存储器件等领域展现出巨大的应用前景。BiFeO3是目前单相多铁性磁电材料中唯一具有高于室温的居里温度850℃和尼尔温度370℃的材料，因此受到了广泛的研究。
但是由于BiFeO3的螺旋磁结构，使得BiFeO3呈G型反铁磁性，在低电场下仅表现出微弱的铁磁性，其较小的磁电耦合特性阻碍了其在多铁方面的实际应用。一般ABO3钙钛矿结构的铁电体需要B位离子的d轨道上没有电子占据而呈d0态。而对于d轨道上没有电子的结构，其无法形成局域磁矩，即无法产生任何种类的磁有序结构。这两种完全不同的物理性质从理论上被证明是相互排斥的。BiFeO3材料在室温下仅具有弱磁性，这将限制其进一步的发展。而若破坏BiFeO3的自旋调制结构，则可以使磁性得到增强。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高铁磁性能和铁电性能的Bi0.9Er0.1Fe1-xCoxO3薄膜及其制备方法，该方法中掺杂量容易控制，制备的Bi0.9Er0.1Fe1-xCoxO3薄膜均匀性好，且具有高铁磁性能和铁电性能，能够提高BiFeO3薄膜的铁磁性能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高铁磁性能和铁电性能的Bi0.9Er0.1Fe1-xCoxO3薄膜，其化学式为Bi0.9Er0.1Fe1-xCoxO3，其中x＝0.01～0.03，其晶型为菱方R3c:H与三斜P1相共存。
其饱和磁化强度为2.36～17.1emu/cm3，剩余磁化强度为0.24～6.2emu/cm3。
在1kHz频率及750kV/cm测试电场下，其饱和极化强度为70.77～141.81μC/cm2、剩余极化强度为57.72～126.67μC/cm2、矫顽场为384～622kV/cm。
高铁磁性能和铁电性能的Bi0.9Er0.1Fe1-xCoxO3薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，按摩尔比为0.945:0.10:1-x:x将硝酸铋、硝酸铒、硝酸铁和硝酸钴溶于溶剂中，搅拌均匀，得到Bi0.9Er0.1Fe1-xCoxO3前驱液，其中Bi0.9Er0.1Fe1-xCoxO3前驱液中金属离子的总浓度为0.1～0.3mol/L，x＝0.01～0.03，溶剂为乙二醇甲醚和醋酸酐的混合液；
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