[发明专利]一种利用脉冲激光沉积制备独立分散铁酸钴纳米柱的方法

权利要求书

1.一种利用脉冲激光沉积制备独立分散铁酸钴纳米柱的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选择STO基片，并对其进行清洁预处理；

(2)在上述经过预处理的基片上，采用脉冲激光沉积系统，利用快速切换双靶材的方法，制备得到独立分散的铁酸钴纳米柱；

所述步骤(2)具体包括如下步骤:

(a)将BFO靶材和Co₂O₃靶材分别放置在相邻的两个靶位；

(b)对步骤(1)中预处理后的STO基片粘结处理，然后放置在脉冲激光沉积系统的生长腔器中主靶位的正上方，基片与靶材的距离为45～75cm，设置沉积温度为800～950℃、激光能量为250～350mJ、频率为3～18Hz、流动的氧分压为80～120mTorr；

(c)将BFO靶位切换至主靶位，并开启激光器轰击BFO靶材10～120发；

(d)迅速将Co₂O₃靶位切换至主靶位，开启激光器轰击Co₂O₃靶材10～60发；

(e)重复循环c)～d)的过程50～130次，获得独立分散的铁酸钴纳米柱；

(3)对上述步骤(2)制备得到的铁酸钴纳米柱样品进行冷却后处理。

2.根据权利要求1所述的一种利用脉冲激光沉积制备独立分散铁酸钴纳米柱的方法，其特征在于，步骤(1)中所述STO基片晶面取向分别为(100)、(110)或(111)。

3.根据权利要求2所述的一种利用脉冲激光沉积制备独立分散铁酸钴纳米柱的方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括如下步骤：

a、将STO基片浸于丙酮中，在40～70℃下超声清洗3～20min；

b、再将STO基片浸于无水乙醇中，超声清洗1～6min；

c、接着将STO基片浸于去离子水中，超声清洗1～6min；

d、最后使用氮气对STO基片进行干燥。

4.根据权利要求1所述的一种利用脉冲激光沉积制备独立分散铁酸钴纳米柱的方法，其特征在于，所述步骤(a)中BFO靶材由BFO粉体压片烧结而成，所述BFO粉体中Bi和Fe物质的量之比为1.06:1。

5.根据权利要求1所述的一种利用脉冲激光沉积制备独立分散铁酸钴纳米柱的方法，其特征在于，所述步骤(b)中对预处理后的STO基片进行粘结处理具体包括如下步骤：

(A)将预处理后的STO基片贴在涂有均匀银浆的SiC片上；

(B)将贴有STO基片的SiC片放在100～140℃的加热台上，烘干5～25min。

6.根据权利要求5所述的一种利用脉冲激光沉积制备独立分散铁酸钴纳米柱的方法，其特征在于，所述步骤(B)中使用玻璃烧杯将贴有STO基片的SiC片进行隔离保护。

7.根据权利要求1所述的一种利用脉冲激光沉积制备独立分散铁酸钴纳米柱的方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为样品在800～950℃高温、80～120mTorr氧压氛围下放置10～50min，然后以3～15℃/min的降温速度缓慢冷却至室温。

8.一种独立分散的铁酸钴纳米柱阵列，其特征在于，所述铁酸钴纳米柱阵列是根据权利要求1-7中任意一项所述的一种利用脉冲激光沉积制备独立分散铁酸钴纳米柱的方法制备得到的。