[发明专利]一种具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜，其特征在于，包括复合在一起的下层膜和上层膜；下层膜化学式为La_0.7Sr_0.3MnO₃，为钙钛矿结构，空间群为R3c；上层膜化学式为Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.97-xMn_0.03Ni_xO₃-Bi_0.89Ho_0.08Sr_0.03Fe_0.97-yMn_0.03Ni_yO₃，为扭曲的菱方钙钛矿结构，空间群为R3c，其中，x≤0.04，y≤0.04，且x≠y。

2.根据权利要求1所述的具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜，其特征在于，当x＝0.03，y＝0.01时，高低阻态开关比R_HRS/R_LRS为14.83～39.02。

3.根据权利要求1所述的具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜，其特征在于，在30V的电压下，剩余极化值P_r为78.8μC/cm²，反转电流I为0.9mA，电滞回线矩形度R_sq＝1.08，矫顽场强为190kV/cm。

4.一种权利要求1-3任一项所述的具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将La(NO₃)₃·6H₂O、Sr(NO₃)₂和C₄H₆MnO₄·4H₂O溶于乙二醇甲醚中搅拌，再加入水搅拌至完全溶解，然后加入醋酸酐搅拌，最后滴入聚乙二醇并搅拌，然后静置得到下层膜前驱液；

步骤2，采用旋涂法在FTO/Glass基板上旋涂下层膜前驱液，得到LSMO湿膜，湿膜经匀胶后在160～180℃烘烤得干膜，再于590～620℃下退火得到晶态LSMO薄膜；

步骤3，待晶态LSMO薄膜自然降温后，在晶态LSMO薄膜上重复步骤2，达到预设厚度，即得到下层膜；

步骤4，将Bi(NO₃)₃·5H₂O、Ho(NO₃)₃·6H₂O、Sr(NO₃)₂、Fe(NO₃₎₃·9H₂O、C₄H₆MnO₄·4H₂O、C₄H₆NiO₄·4H₂O溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合液中，搅拌均匀，得到上层膜前驱液；

步骤5，在下层膜上旋涂上层膜前驱液，得到BiFeO₃基超晶格的湿膜，湿膜经匀胶后在198～220℃烘烤得干膜，再于545～565℃下退火，得到晶态BiFeO₃基超晶格薄膜；

步骤6，待晶态BiFeO₃基超晶格薄膜自然降温后，在BiFeO₃基超晶格薄膜上重复步骤5，达到预设厚度，即得到BiFeO₃基超晶格/LSMO复合薄膜。

5.根据权利要求4所述的具有电阻开关效应的BFO基超晶格/LSMO复合薄膜的制备方法，其特征在于，下层膜前驱液中金属离子的总浓度为0.2～0.3mol/L，上层膜前驱液中金属离子的总浓度为0.3～0.4mol/L。