[发明专利]一种HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜，其特征在于，该复合薄膜包括复合在一起的上层膜和下层膜，其中上层膜为Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃晶态膜；下层膜为Zn_1-xMn_xFe₂O₄晶态膜，x＝0.1～0.9；其中Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃晶态膜为扭曲的菱方钙钛矿结构，三方相R3m:R和R3c:H空间群共存；Zn_1-xMn_xFe₂O₄晶态膜为立方相，尖晶石结构，空间群为Fd3-ms。

2.根据权利要求1所述的HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜，其特征在于，该复合薄膜在1kHz频率下，外加电压为80V，测试电场为1066kV/cm时，其剩余极化强度为85μC/cm²，矫顽场为581kV/cm。

3.根据权利要求1所述的HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜，其特征在于，该复合薄膜在外加电压为40V、533kV/cm测试电场下的漏电流密度为6.1×10^-3A/cm²。

4.权利要求1-3中任意一项所述的HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：按摩尔比为(1-x):x:2将硝酸锌、硝酸锰和硝酸铁溶于乙二醇甲醚中，搅拌均匀后再加入醋酸酐，得到前驱液A，其中x＝0.1～0.9；

步骤2：按摩尔比为0.94:0.08:0.03:0.95:0.03:0.02将硝酸铋、硝酸钬、硝酸锶、硝酸铁、醋酸锰和硝酸锌溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到前驱液B；

步骤3：采用旋涂法在洁净的FTO/glass基片上旋涂前驱液A，得到Zn_1-xMn_xFe₂O₄湿膜，湿膜经匀胶后在190～210℃下烘烤得干膜，再在600～620℃下在空气中退火，得到晶态Zn_1-xMn_xFe₂O₄薄膜；

步骤4：待晶态Zn_1-xMn_xFe₂O₄薄膜冷却后，在晶态Zn_1-xMn_xFe₂O₄薄膜上重复步骤3，直至达到所需厚度，得到Zn_1-xMn_xFe₂O₄晶态膜；

步骤5：在Zn_1-xMn_xFe₂O₄晶态膜上旋涂前驱液B，得到Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃湿膜，湿膜经匀胶后在190～210℃下烘烤得干膜，再在540～560℃下在空气中退火，得到晶态Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃薄膜；

步骤6：待晶态Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃薄膜冷却后，在晶态Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.95Mn_0.03Zn_0.02O₃薄膜上重复步骤5，直至达到所需厚度，得到HoSrMnZn共掺铁酸铋/Mn掺铁酸锌复合薄膜。