[发明专利]一种石墨烯掺杂全柔性磁电异质结及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯掺杂全柔性磁电异质结的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采用CO₂红外激光器碳化柔性衬底，以在柔性衬底表面形成石墨烯薄膜；

步骤2，将70/30或80/20 mol%配比的P(VDF-TrFE)聚合物粉末分散于二甲基甲酰胺中，得到PVDF溶液；将PVDF溶液，滴至石墨烯薄膜表面；将得到的 P(VDF-TrFE)/石墨烯/柔性衬底进行预烘，135℃退火形成β相P(VDF-TrFE)；

步骤3，以金属钴铁硼为靶材，采用磁控溅射法在P(VDF-TrFE)铁电层表面进行沉积，形成金属层；

步骤4，以金属钽为靶材，采用磁控溅射法在钴铁硼金属层的表面上进行沉积，形成保护层。

2.根据权利要求1所述一种石墨烯掺杂全柔性磁电异质结的制备方法，其特征在于：步骤1所述CO₂红外激光器的工艺参数为：激光电流3.5mA，激光扫描速度100mm/s。

3.根据权利要求1所述一种石墨烯掺杂全柔性磁电异质结的制备方法，其特征在于：步骤2所述预烘的条件为：80℃预烘至溶剂完全蒸发。

4.根据权利要求1所述一种石墨烯掺杂全柔性磁电异质结的制备方法，其特征在于：步骤3所述金属钴铁硼为Co₄₀Fe₄₀B₂₀合金靶材。

5.根据权利要求1或4所述一种石墨烯掺杂全柔性磁电异质结的制备方法，其特征在于：所述柔性衬底选用聚酰亚胺塑料薄膜、纸张或布料。

6.根据权利要求5所述一种石墨烯掺杂全柔性磁电异质结的制备方法，其特征在于：所述磁控溅射法的工作气压为0.9Pa，溅射功率为200W，保护气体为惰性气体，溅射过程中提供大小为250Oe的平行于基片方向的外加磁场，溅射时间5~10min。

7.根据权利要求6所述一种石墨烯掺杂全柔性磁电异质结的制备方法，其特征在于：Co₄₀Fe₄₀B₂₀合金靶材的纯度不低于99.99%。

8.一种石墨烯掺杂全柔性磁电异质结，其特征在于：由权利要求1-7任一项所述的方法制备得到。

9.根据权利要求8所述一种石墨烯掺杂全柔性磁电异质结，其特征在于：包括从下而上依次设置的柔性衬底、石墨烯薄膜、铁电层、金属铁磁层和钽保护层。

10.根据权利要求9所述一种石墨烯掺杂全柔性磁电异质结，其特征在于：所述铁电层为P(VDF-TrFE)聚合物薄膜，厚度为100~200nm；所述金属铁磁层为钴铁硼薄膜，厚度为100~200nm；所述钽保护层的厚度为5nm。