[发明专利]一种单晶铁酸铋薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种单晶铁酸铋薄膜的制备方法。本发明采用水热法首次制得了单晶铁酸铋薄膜。该方法以九水合硝酸铁和五水合硝酸铋作为主要原料，氢氧化钾作为矿化剂，室温下强力搅拌，加入掺铌钛酸锶基板，然后将其在高温下进行水热处理，得到单晶铁酸铋薄膜。本发明工艺过程简单，易于控制，无污染，成本低，易于规模化生产；制备的产品为高质量的大面积单晶薄膜，并且与基板形成了高质量的异质结界面，在信息存储、自旋电子器件、传感器等领域具有广泛的潜在应用前景。

主权项

1.一种单晶铁酸铋薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按摩尔比1:1计量称取九水合硝酸铁和五水合硝酸铋，溶解于去离子水中，充分搅拌，得到含有铁和铋的金属盐溶液；2)在搅拌状态下，向步骤1)制得的含有铁和铋的金属盐溶液中加入氢氧化钾水溶液，搅拌2～3h，得到铁和铋的氢氧化物悬浊液；3)将步骤2)制得的铁和铋的氢氧化物悬浊液加入到反应釜内胆中，用去离子水调节反应釜内胆中的反应物料体积达到反应釜内胆容积的70％，搅拌至少5min，获得前驱体浆料，其中铁和铋的氢氧化物摩尔浓度均为0.01～0.04mol/L，氢氧化钾摩尔浓度为4mol/L，摩尔浓度的体积基数为前驱体浆料的总体积；4)将单晶掺铌钛酸锶基板按照先后顺序在丙酮、乙醇、去离子水、乙醇中各超声至少10min，随后在60℃下干燥，然后将干燥后的掺铌钛酸锶基板垂直置于离反应釜内胆底部1～2cm的位置；5)将步骤4)配置有反应物料和基板的反应釜内胆置于反应釜中，密封，在140～200℃下保存2～12h进行水热处理，然后让反应釜自然冷却到室温，卸釜后，用去离子水和无水乙醇反复洗涤反应产物，过滤，烘干，制得单晶铁酸铋薄膜。