[发明专利]一种利用热应变诱导宽温区电卡效应PLZST基薄膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种利用热应变诱导宽温区电卡效应PLZST基薄膜的制备方法，属于化学工程技术领域。一种利用热应变诱导宽温区电卡效应PLZST基薄膜的制备方法，包括以下步骤：将LaNiO₃前驱体溶液旋涂于衬底上制得第一湿膜，将所得的第一湿膜干燥、热解，退火制得单层LaNiO₃薄膜；重复以上步骤制得多层LaNiO₃/Si(100)或LaNiO₃/Pt(111)复合基底；将PLZST前驱体溶液旋涂于衬底上，制得第二湿膜；对所得的第二湿膜干燥、热解，制得单层PLZST薄膜；重复制得多层PLZST薄膜，其中在制备多层PLZST薄膜之前或之后还包括退火的步骤。本发明制备方法相对简单，可以通过改变衬底的种类和热处理方式来调控薄膜的结构和电卡性能。

技术领域

本发明涉及一种利用热应变诱导宽温区电卡效应PLZST基薄膜的制备方法，属于化学工程技术领域。

背景技术

近年来，随着电子科技、信息和控制技术朝着微型化、高集成化方向的发展，以及高科技领域对于快速制冷的需求，基于铁电/反铁电薄膜/厚膜中电卡制冷的研究越来越多。与基于磁卡效应的磁制冷的快速发展相比，电卡制冷在过去很长一段时间里几乎没有进展，因为只能观察到较小的△T和△S，直至2006年才在反铁电PZT薄膜中发现了大的电卡效应(△T＝12k，△S＝8JK^-1kg^-1)。然而，实际商业应用中除了需要较大的△T值和高冷却效率外，还需要一个宽广的的操作温度范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用热应变诱导宽温区电卡效应PLZST基薄膜的制备方法。本发明通过利用具有宽温区、大的电卡效应铁电体材料Pb_xLa_(1-x)(Zr_ySn_zTi_(1-y-z))O₃(PLZST)，是一种具有宽温区、大的电卡效应铁电体材料，通过溶胶凝胶合成法在不同基底上面、采用不同的热处理制备出的PLZST薄膜材料，可以通过改变衬底的种类和热处理方式来调控薄膜的电卡性能。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种利用热应变诱导宽温区电卡效应PLZST基薄膜的制备方法，包括以下步骤：

1)将LaNiO₃前驱体溶液旋涂于衬底上制得第一湿膜，所述衬底为Si(100)或Pt(111)；

2)将步骤1)所得的第一湿膜干燥、热解，退火制得单层LaNiO₃薄膜；

3)重复步骤1)和步骤2)，制得多层LaNiO₃/Si(100)或LaNiO₃/Pt(111)复合基底；

4)将PLZST前驱体溶液旋涂于衬底上，制得第二湿膜，所述衬底为Pt(111)、步骤3)制得的多层LaNiO₃/Si(100)复合基底、步骤3制得的LaNiO₃/Pt(111)复合基底中的任一一种；

5)当衬底为Pt(111)或LaNiO₃/Si(100)复合基底时，按照如下步骤进行处理制得一层PLZST薄膜，

5-1)、将第二湿膜干燥、热解、退火制得一层PLZST薄膜，

当衬底为LaNiO₃/Pt(111)复合基底时，可按照以下任一步骤进行处理制得一层PLZST，

5-2)、将第二湿膜干燥、热解、退火制得一层PLZST薄膜，

5-3)、将第二湿膜干燥、热解制得一层PLZST薄膜；

6)按照如下任一步骤进行处理制备多层PLZST薄膜：