[发明专利]一种一维铁磁填料-铁电聚合物的多铁复合介质及其制备方法

说明书

一种一维铁磁填料‑铁电聚合物的多铁复合介质及其制备方法，它属于多铁性薄膜制备技术领域。本发明要解决的技术问题是提高多铁复合介质的多铁性和减小复合介质可能出现的漏电流。本发明首先采用溶胶‑凝胶法和静电纺丝技术制备具有大长径比的CoFe₂O₄纳米纤维无机填充相，进而利用溶液法配置纳米纤维均匀分散的P(VDF‑TrFE)混合溶液，最终使用高速定向纺丝技术和热压法获得定向排布的一种一维铁磁填料‑铁电聚合物的多铁复合介质，本发明所需设备价格低廉，工艺简单，易于实现，同时具有优异的铁电和铁磁性能。本发明复合介质用于传感器以及非易失性存储器件领域。

技术领域

本发明属于多铁性薄膜制备技术领域；具体涉及一种一维铁磁填料-铁电聚合物的多铁复合介质及其制备方法。

背景技术

为适应现代科学技术的飞速进步，对电子器件等硬件的要求也越来越高，在结构上不仅要做到小型化、集成化，在功能上还要同时具有多样性，因此发展同时具有多种功能的新材料迫在眉睫，而值得一提的是多铁性材料正好符合这一要求，不同铁性之间的耦合可以产生一些新的功能。例如铁电和铁磁之间的复合产生磁电耦合效应，使磁控电性或电控磁性成为可能。

然而，虽然迄今为止研究者们已经发现多种单相多铁复合材料，但其在室温下的磁电耦合效应较弱，人工构建磁电多铁复合材料已成为当今的研究热点。

发明内容

本发明目的是解决提高多铁复合介质的多铁性和减小复合介质可能出现的漏电流的问题，提供了一种工艺可控性强、易于操作的、柔性的一种一维铁磁填料-铁电聚合物的多铁复合介质及其制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种一维铁磁填料-铁电聚合物的多铁复合介质的制备方法，包括如下步骤：

步骤a、制备CoFe₂O₄纳米纤维；

步骤b、制备CoFe₂O₄-P(VDF-TrFE)基复合介质；

步骤c、制备一维铁磁填料-铁电聚合物的多铁复合介质。

本发明所述的一种一维铁磁填料-铁电聚合物的多铁复合介质的制备方法，步骤a中CoFe₂O₄纳米纤维的制备方法包括如下步骤：

步骤a1、按照物质的量的比分别称量一定质量的六水合销酸钴、九水合硝酸铁、柠檬酸，待用；

步骤a2、将步骤a1称量好的六水合销酸钴、九水合硝酸铁加入乙醇溶液中，搅拌均匀后加入柠檬酸，继续搅拌至混合溶液澄清后，得到混合溶液，待用；

步骤a3、将步骤a2得到的混合溶液中继续加入聚乙烯吡咯烷酮，混合溶液与聚乙烯吡咯烷酮的料液比为10ml/0.4～0.6g，在常温下继续搅拌10～12小时，得到CoFe₂O₄前驱体溶液，加入注射器中进行静电纺丝，得到CoFe₂O₄前驱体纤维；

步骤a4、将步骤a3得到的CoFe₂O₄前驱体纤维置于马弗炉内烧结，得到CoFe₂O₄纳米纤维。

本发明所述的一种一维铁磁填料-铁电聚合物的多铁复合介质的制备方法，步骤a1中六水合销酸钴、九水合硝酸铁、柠檬酸的物质的量的比为1:2:3；步骤a2中六水合销酸钴、九水合硝酸铁的混合物与乙醇溶液搅拌均匀后得到的混合溶液中钴离子浓度为0.2～0.3mol/L，所述的乙醇溶液的浓度为70vol％。