[发明专利]一种基于AAO模板制备二维网状结构、c轴面内取向的BaM铁氧体纳米薄膜的方法

说明书

本发明公开一种基于AAO模板制备二维网状结构、c轴面内取向的BaM铁氧体纳米薄膜的方法，可以多种类型的基片为衬底，利用模板转移技术将通孔的AAO模板转移至基片上；然后，利用真空物理沉积技术，在较低的基底温度下制备出具有二维网状结构且c轴面内取向的BaM铁氧体纳米薄膜。与传统PLD制备c轴面内取向的BaM薄膜相比，本发明对于基片的选择具有更多的选择性，可以在多种基片上沉积，如Al₂O₃、Si等基片，并且制备出c轴面内取向，具有二维网状结构的BaM铁氧体纳米薄膜。此制备方法操作简单，易于完成，实现了一种面内取向的新型磁性薄膜结构的制备。

技术领域

本发明属于BaM铁氧体薄膜技术领域，涉及到一种基于AAO模板制备二维网状结构、c轴面内取向的BaM铁氧体薄膜的方法，具体涉及在任意基片制备出c轴面内取向，具有二维网状的BaM铁氧体纳米薄膜，属于纳米材料技术领域。

背景技术

随着电子信息和通讯技术的高速发展，电子元器件不断的向小型化、高频化、集成化方向发展，从而使得厚膜、薄膜等平面化技术在电子元器件小型化方面得到极大的优势。铁氧体元器件是一种基于亚铁磁性铁氧体材料的元器件，主要包括滤波器、环形器、隔离器、移相器等；另一方面，铁氧体元器件不断的向更高频段，毫米波方向发展。然而传统的铁氧体元器件基于铁氧体块材，存在体积大、不易集成等缺点，已经成为制约电子整机小型化的瓶颈。因此，将这些铁氧体器件小型化、平面化，即将铁氧体块体替换成适用的铁氧体薄膜是目前国际上电子器件的主要研究方向之一。

M型钡铁氧体(BaFe₁₂O₁₉，BaM)是一种磁铅石型晶体结构铁氧体，主要由四层结构组成，两层尖晶石结构，两层六角结构。BaM晶胞含38O^2-、2Ba²⁺、24Fe³⁺，其中Fe³⁺离子分布于八面体位点、四面体位点和三角双锥体位点。这样的晶体结构使得BaM铁氧体具有高的磁晶各向异性(理论磁晶各向异性场为17kOe)、高的自然共振频率、较高的剩磁，对实现自偏置器件成为可能。目前，对BaM铁氧体薄膜的制备可以根据易磁化轴c轴的取向分为c轴面外取向以及c轴面内取向。然而，大量的研究结果表明，面内取向的薄膜比面外取向的薄膜具有更高的剩磁和自然共振频率，更有利实现微波器件的自偏置，利于器件的小型化、集成化和高频化。而目前面内取向的BaM薄膜的制备还局限于真空条件，基底的选择也局限于晶格匹配性较好的 a-plane以及m-plane Al₂O₃等基底。因此，如何突破制备方法以及基底选择等局限性，将会是未来研究面内取向BaM薄膜的重要任务。

多孔氧化氧化铝(AAO)膜的结构是一个个紧密排列的六边形晶胞组成，每个晶胞中心都有一个垂直于底部的圆柱形中心孔。AAO膜具有孔径以及晶胞的参数可调性。而多AAO模板由于其耐高温、孔分布比较有序，且孔洞严格垂直，相互之间平行而得到更为广泛的研究，特别是近年来，人们利用这种多孔AAO模板在一维纳米材料如纳米点阵、纳米线、纳米管等纳米结构材料的制备上都有大量的运用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于AAO模板在基片制备出c轴面内取向，具有二维网状的BaM铁氧体纳米薄膜的方法，从而基片具有更多的选择性，并能制备出面内取向二维网状的BaM纳米薄膜。

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于AAO模板制备二维网状结构、c轴面内取向的BaM铁氧体纳米薄膜的方法，包括如下步骤：

(1)对基片进行清洗；

(2)将AAO模板转移到已清洗的基片上；

(3)将步骤(2)转移好的基片放入烘箱中烘烤一定时间；

(4)利用真空物理沉积技术制备BaM薄膜；