[发明专利]一种铜酸镧（La2CuO4）薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种La₂CuO₄薄膜的制备方法，具体涉及一种紫外光-微波相结合制备La₂CuO₄薄膜的方法。

背景技术

随着高温超导研究的快速发展，尤其是液氮温度以上的超导体的发现，为超导体的广泛应用打开了方便之门，这也促使氧化物超导体薄膜物理和技术的飞速发展。就基础研究而言，在薄膜材料中，由于薄膜和基片之间晶格失配而在薄膜中产生应力(应变)，而使薄膜材料的性质有别于体材料的性质。充分理解这些性能的物理含义对于揭示超导机理是十分必要的，在这一方面，由于La₂CuO₄体系结构和化学成份简单，可掺杂范围广，La₂CuO₄体系将是研究超导机理理想的材料。

同时，La₂CuO₄是类钙钛矿型(A₂BO₄)复合氧化物，它比ABO₃型氧化物多了一个AO岩盐层。它的存在使层中的BO₆八面体发生畸变，从而在较大的弹性范围内使结构稳定。由于其本身是一种非整比化合物，结构中可能存在着A位离子缺位和氧空位，使其具有气敏性，可以作为气体传感器，因而受到广泛的重视。

目前，关于制备La₂CuO₄薄膜的报道较少，汪春昌[Wang Chunchang.Oxygen Intercalation and Related Properties of La₂CuO₄Bulk Samples[D].北京：清华大学，2004.]采用脉冲激光沉积法(PLD)，以LaAlO₃为衬底，制备出La₂CuO₄薄膜，但这种方法设备要求高，工艺复杂，很难制备高质量的外延薄膜。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种不仅制备成本低，而且操作简单、反应周期短的单一物相的铜酸镧(La₂CuO₄)薄膜的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1)将分析纯的硝酸镧(La(NO₃)₃·nH₂O)加入60ml～100ml蒸馏水中磁力搅拌配制成La³⁺浓度为0.3mol/L～0.6mol/L的透明溶液A；

2)向A溶液中加入分析纯的硝酸铜(Cu(NO₃)₃·3H₂O)，使得La³⁺与Cu²⁺的摩尔比为2∶1，并不断搅拌，然后向溶液中加入草酸，使草酸与阳离子总和的摩尔比为(0.5～3)∶1，最后加入1～8滴乙酰丙酮，搅拌均匀后静置5h～20h得溶液B；

3)将经双氧水和硝酸活化处理后的硅基片浸入溶液B中；将B溶液放在紫外光-微波仪中照射5h～20h后取出硅基片，将硅基片用丙酮清洗后放入干燥箱中，在80℃～110℃下干燥得单一物相的La₂CuO₄薄膜。

本发明采用紫外光-微波相结合的方法制备La₂CuO₄薄膜，反应过程易于控制，并且设备要求低，操作简单，不需要煅烧处理，大大降低了能耗，可得到高质量的La₂CuO₄薄膜。另外由于本发明利用草酸为螯合剂在较低温度下制备不含杂质的La₂CuO₄薄膜。制得的La₂CuO₄薄膜晶粒尺寸较小，薄膜表面平整，并且不含杂质。反应周期短，重复性好，制备简单，操作方便，原料易得，制备成本较低。

附图说明

图1为实施例1所制备的La₂CuO₄薄膜的X-射线衍射(XRD)图谱。

图2为实施例1所制备的La₂CuO₄薄膜的金相显微(OM)照片。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：