[发明专利]一种具有电阻开关效应的La、Er、Co、Mn共掺的BFO薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有电阻开关效应的La、Er、Co、Mn共掺的BFO薄膜，其特征在于，化学式为Bi_0.9-xLa_xEr_0.1Fe_0.96Co_0.02Mn_0.02O₃，其中，x＝0.01-0.09，其为扭曲的菱方钙钛矿结构，空间群为R3c，且沿着(101)方向的取向生长；高低阻态开关比R_HRS/R_LRS为1.02～1.43。

2.根据权利要求1所述的具有电阻开关效应的La、Er、Co、Mn共掺的BFO薄膜，其特征在于，在45V的电压下，其剩余极化值P_r为152μC/cm²，反转电流I为1.5mA，电滞回线矩形度R_sq＝1.02，矫顽场强为301kV/cm。

3.根据权利要求1所述的具有电阻开关效应的La、Er、Co、Mn共掺的BFO薄膜，其特征在于，其剩余磁化值M_r为0.19～0.305emu/cm³，饱和磁化值M_s为1.625～2.50emu/cm³。

4.一种权利要求1-3任一项所述的具有电阻开关效应的La、Er、Co、Mn共掺的BFO薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤1，将硝酸铋、硝酸铁、硝酸镧、硝酸铒、乙酸锰和硝酸钴溶于乙二醇甲醚中，搅拌均匀后加入醋酸酐继续搅拌至均匀，得到前驱液；

步骤2：将前驱液在FTO/Glass基片上旋涂得到湿膜，湿膜经匀胶后在195～200℃下烘烤得干膜，再于500～550℃下快速退火，得到晶态Bi_0.9-xLa_xEr_0.1Fe_0.96Co_0.02Mn_0.02O₃薄膜；

步骤3：将晶态Bi_0.9-xLa_xEr_0.1Fe_0.96Co_0.02Mn_0.02O₃薄膜冷却至室温，重复步骤2，得到预设厚度的Bi_0.9-xLa_xEr_0.1Fe_0.96Co_0.02Mn_0.02O₃薄膜。

5.根据权利要求4所述的具有电阻开关效应的La、Er、Co、Mn共掺的BFO薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1中，金属离子的总浓度为0.2～0.3mol/L。

6.根据权利要求4所述的具有电阻开关效应的La、Er、Co、Mn共掺的BFO薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1中，乙二醇甲醚和醋酸酐的体积比为(2.5～3):1。

7.根据权利要求4所述的具有电阻开关效应的La、Er、Co、Mn共掺的BFO薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2中，匀胶时的转速为3600～4000r/min，匀胶时间为15～20s。

8.根据权利要求4所述的具有电阻开关效应的La、Er、Co、Mn共掺的BFO薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2中，湿膜的烘烤时间为5～10min。

9.根据权利要求所述的4具有电阻开关效应的La、Er、Co、Mn共掺的BFO薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2中，薄膜的退火时间为10～15min。