[发明专利]一种钪酸铋-钛酸钡基核壳结构铁电薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种钪酸铋-钛酸钡基核壳结构铁电薄膜，其特征在于，所述铁电薄膜的化学组成的化学通式为(1-x-y)BaTiO₃- xBiScO₃- yBiReO₃，其中0.03≤x≤0.1，0.005≤y≤0.03，Re为In、Y、Al、Ga、V、Fe、Ni、Mn、(Zn_1/2Ti_1/2)中的一种或两种组合；所述钪酸铋-钛酸钡基核壳结构铁电薄膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备化学通式为(1-x)BaTiO₃-xBiScO₃的前驱体A溶胶液和化学通式为BiReO₃的前驱体B溶胶液；Re为In、Y、Al、Ga、V、Fe、Ni、Mn、(Zn_1/2Ti_1/2)中的一种或两种组合；前驱体B溶胶液中金属阳离子的浓度是前驱体A溶胶液中金属阳离子浓度的0.5%-3%；

（2）取一定量步骤（1）所得前驱体A溶胶液，旋涂于衬底上，得到湿膜；

（3）将步骤（2）所得湿膜干燥、热解、退火制得一层未完全晶化的(1-x)BaTiO₃-xBiScO₃薄膜；

（4）将与步骤（2）前驱体A溶胶液等体积的前驱体B溶胶液旋涂在步骤（3）未完全晶化的薄膜上面，得到湿膜；

（5）将步骤（4）所得湿膜干燥、热解、退火制得完全晶化的(1-x-y)BaTiO₃- xBiScO₃-yBiReO₃铁电薄膜，其中0.03≤x≤0.1，0.005≤y≤0.03；

（6）重复多次步骤（2）-（5）制得厚度为300纳米～3微米的铁电薄膜；即获得钪酸铋-钛酸钡基核壳结构铁电薄膜。

2.根据权利要求1所述的钪酸铋-钛酸钡基核壳结构铁电薄膜，其特征在于：步骤（1）中，前驱体A溶胶液的制备方法为，按摩尔比为(1-x)：x：x：(1-x)准备钡源、铋源、钪源和钛酸丁酯，将钡源C₄H₆BaO₄或Ba(NO₃)₂，铋源硝酸铋或者醋酸铋，钪源硝酸钪，溶解在80-105℃、冰醋酸和去离子水体积比为1:1的混合液体中，得混合液Ⅰ；然后室温下将钛酸丁酯溶解在冰醋酸和CH₃COCH₂COCH₃体积比为1:1的混合液体中，得混合液Ⅱ；将混合液Ⅰ和混合液Ⅱ按体积比为1:1混合，并于70-90℃搅拌均匀，然后放置20-30 h，得到浓度为0.1-0.4 M的(1-x)BaTiO₃-xBiScO₃前驱体A溶胶液。