本發(fā)明屬于功能材料領(lǐng)域，涉及在功能化的fto/glass基板表面制備gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜，具體為bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3/bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3超晶格薄膜。

背景技術(shù)：

多鐵性材料是指同時(shí)具有鐵電性(反鐵電性)、鐵磁性(反鐵磁性)和鐵彈性(反鐵彈性)中兩種或以上性質(zhì)的材料。在這類功能材料中，不僅具有上述一些性質(zhì)，并且各性質(zhì)之間可以相互耦合、相互調(diào)控，產(chǎn)生出單一鐵電性或鐵磁性材料所沒(méi)有的性質(zhì)，比如磁電耦合效應(yīng)。這種特有的性質(zhì)使多鐵性材料在磁電存儲(chǔ)器、自旋電子器件、磁電控制器件等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。在所有的多鐵性材料中，bifeo3作為目前幾乎唯一種在室溫下同時(shí)具有鐵電性和鐵磁性的材料，引起了人們的廣泛關(guān)注。相比于其他多鐵性材料，它具有較高的鐵電轉(zhuǎn)變溫度(tc～1100k)和反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度(tn～640k)。

然而，作為研究最早的多鐵材料，較大的漏電流、矯頑場(chǎng)和微弱的鐵磁性是bifeo3至今仍沒(méi)有進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用的主要障礙。通過(guò)離子摻雜可以有效的提高薄膜的鐵電、鐵磁性能。另外，可以通過(guò)將現(xiàn)有的一些功能材料通過(guò)界面工程將其組合起來(lái)，制備出一些異質(zhì)結(jié)或者超晶格結(jié)構(gòu)。超晶格是將兩種或兩種以上不同材料按照特定的迭代序列，沉積在襯底上而構(gòu)成的。其中調(diào)制摻雜超晶格是在同種材料中有規(guī)則地?fù)饺氩煌瑵舛鹊碾s質(zhì)，在界面處由于費(fèi)米能級(jí)的不同，會(huì)產(chǎn)生電荷遷移，能帶發(fā)生彎曲。通過(guò)改變超晶格薄膜的界面化學(xué)環(huán)境來(lái)控制界面結(jié)構(gòu)，可以顯著提高界面的電學(xué)性質(zhì)；通過(guò)利用超晶格薄膜的應(yīng)力或應(yīng)變、層間耦合等物理效應(yīng)，可得到高性能或單一結(jié)構(gòu)材料不具有的多鐵性能。

目前，還沒(méi)有關(guān)于bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3/bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3超晶格薄膜及其制備方法的相關(guān)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜及其制備方法，該方法設(shè)備要求簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)條件容易達(dá)到，摻雜量容易控制，制得的gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜為bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3/bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3超晶格薄膜，可改善bifeo3基薄膜的多鐵性能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜，所述gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜為由若干層相互間隔排列的晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜依次疊加構(gòu)成。

所述晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜的結(jié)構(gòu)為三方結(jié)構(gòu)，空間群為體積分?jǐn)?shù)68.22％的r3c:h和體積分?jǐn)?shù)31.78％的r3m:r共存；晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜的結(jié)構(gòu)為三方結(jié)構(gòu)，空間群為體積分?jǐn)?shù)22.7％的r3c:h和體積分?jǐn)?shù)77.3％的r3m:r共存。

所述晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜的層數(shù)分別為5～10層，每層晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜的厚度為30～40nm。

所述的gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：按摩爾比為0.96:0.06:0.03:0.94:0.04:0.02(硝酸鉍過(guò)量5％)將硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到前驅(qū)液a；

按摩爾比為0.93:0.09:0.03:0.94:0.04:0.02(硝酸鉍過(guò)量5％)將硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到前驅(qū)液b；

步驟2：將前驅(qū)液a旋涂在fto/glass基片上，得到bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3濕膜，濕膜經(jīng)勻膠后在190～210℃下烘烤得干膜，再于540～550℃下在空氣中退火，得到晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟3：將晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜冷卻至室溫，在其表面旋涂前驅(qū)液b，得到bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3濕膜，濕膜經(jīng)勻膠后在190～210℃下烘烤得干膜，再于540～550℃下在空氣中退火，即在晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟4：重復(fù)步驟2和步驟3，即在晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，再在晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，如此循環(huán)直到達(dá)到所需厚度，即得到gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜。

所述步驟1中前驅(qū)液a和前驅(qū)液b中金屬離子的總濃度為0.2～0.4mol/l。

所述前驅(qū)液a和前驅(qū)液b中乙二醇甲醚和醋酸酐的體積比為(2.5～3.5):1。

所述步驟2進(jìn)行前先將fto/glass基片清洗干凈，然后在紫外光下照射，使fto/glass基片表面達(dá)到原子清潔度。

所述步驟2和步驟3中勻膠時(shí)的勻膠轉(zhuǎn)速為3600～4200r/min，勻膠時(shí)間為12～18s。

所述步驟2和步驟3中勻膠后的烘烤時(shí)間為6～9min。

所述步驟2和步驟3中的退火時(shí)間為6～10min。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜的制備方法，以硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料，按一定的摩爾比分別溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到兩種gd濃度不同的穩(wěn)定的前驅(qū)液a和前驅(qū)液b；先用前驅(qū)液a在基板上進(jìn)行旋涂，退火制備出一層晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，在此薄膜的基礎(chǔ)上再用前驅(qū)液b進(jìn)行旋涂，退火制備出第二層晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，如此類推，重復(fù)旋涂前驅(qū)液a和前驅(qū)液b并層層退火，交替制備出晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，即得到gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜。本發(fā)明采用溶膠-凝膠工藝，通過(guò)堿土元素sr，稀土元素gd和過(guò)渡金屬元素mn和co四元素共摻雜制備gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜。相比于其他制備薄膜的方法，本發(fā)明設(shè)備要求簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)條件容易達(dá)到，成本低廉，反應(yīng)容易進(jìn)行，工藝過(guò)程溫度低，制備過(guò)程及摻雜量容易控制，適宜在大的表面和形狀不規(guī)則的表面上制備薄膜，很容易均勻定量地?fù)饺胍恍┪⒘吭兀梢栽诙虝r(shí)間內(nèi)獲得原子或分子水平的均勻性，該方法制得的gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜均勻性較好，且化學(xué)組分精確可控。

本發(fā)明通過(guò)溶膠-凝膠法制備出一種逐層交替生長(zhǎng)的gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜，鐵電超晶格是在控制材料的結(jié)構(gòu)、成份、層厚(nm尺度下)、疊層周期等條件的基礎(chǔ)上，由兩種或兩種以上性能不同的薄膜材料交替生長(zhǎng)得到的外延鐵電多層膜，由于組成超晶格的薄膜材料晶格參數(shù)的不同，整個(gè)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一定的外延應(yīng)變，從而影響各層以及整個(gè)超晶格體系的性能。利用這種現(xiàn)象可以改善原有薄膜的性能或得到單一薄膜不具有的新功能，因此鐵電超晶格材料具有重要的應(yīng)用前景。超晶格薄膜可以將相關(guān)功能材料各自優(yōu)異的性質(zhì)通過(guò)界面有機(jī)的耦合，通過(guò)利用超晶格薄膜的應(yīng)力或應(yīng)變、層間耦合等物理效應(yīng)，可得到高性能或單一結(jié)構(gòu)材料不具有的多鐵性能；通過(guò)改變界面化學(xué)環(huán)境來(lái)控制界面結(jié)構(gòu)，可以顯著提高界面的電學(xué)性質(zhì)；鐵電超晶格薄膜相比于原有的鐵電薄膜，能夠獲得大的介電常數(shù)、增強(qiáng)的鐵電特性等；另外，超晶格薄膜內(nèi)部的界面效應(yīng)能夠阻礙電子或者空穴在電場(chǎng)作用下的傳遞，進(jìn)一步提高超晶格薄膜的絕緣性，并進(jìn)一步減小漏電流密度，改善薄膜的多鐵性能。

本發(fā)明制備的gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜是由兩種不同gd摻雜濃度的晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜相互交替制備從而形成的超晶格結(jié)構(gòu)，比單一結(jié)構(gòu)的bifeo3薄膜具有更加優(yōu)越的多鐵性能，可改善bifeo3基薄膜的多鐵性能。

進(jìn)一步的，本發(fā)明采用晶體結(jié)構(gòu)類似的菱方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的不同組分鐵酸鉍薄膜組建超晶格薄膜，即用結(jié)構(gòu)為三方結(jié)構(gòu)，空間群為r3c:h(68.22％)和r3m:r(31.78％)共存的bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和用結(jié)構(gòu)為三方結(jié)構(gòu)，空間群為r3c:h(22.70％)和r3m:r(77.30％)共存的bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜交替組合構(gòu)建出gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜，即bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3/bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3超晶格薄膜，可以提高bifeo3基薄膜的多鐵性能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例3制備的gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜中晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜的xrd精修圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例3制備的gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜中晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜的xrd精修圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和本發(fā)明優(yōu)選的具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，原料均為分析純。

實(shí)施例1

步驟1：以硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過(guò)量5％)，按摩爾比為0.96:0.06:0.03:0.94:0.04:0.02溶于體積比為3.2:1的乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到金屬離子總濃度為0.2mol/l的穩(wěn)定的前驅(qū)液a；

以硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過(guò)量5％)，按摩爾比為0.93:0.09:0.03:0.94:0.04:0.02溶于體積比為3.2:1的乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到金屬離子總濃度為0.2mol/l的穩(wěn)定的前驅(qū)液b；

步驟2：將fto/glass基片清洗干凈，然后在紫外光下照射，使fto/glass基片表面達(dá)到原子清潔度，然后將前驅(qū)液a旋涂在fto/glass基片上，其勻膠轉(zhuǎn)速為4000r/min，勻膠時(shí)間為14s，得到bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3濕膜，濕膜在210℃下烘烤6min得干膜，再在550℃下在空氣中退火6min，即得晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟3：將晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜冷卻至室溫，在其表面旋涂前驅(qū)液b，其勻膠轉(zhuǎn)速為4000r/min，勻膠時(shí)間為14s，得到bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3濕膜，濕膜在210℃下烘烤6min得干膜，再在550℃下在空氣中退火6min，即在晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟4：重復(fù)步驟2和3，即在晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，再在晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，直到制備出各5層每層30～40nm厚的相互間隔的晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，即得到gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜。

實(shí)施例2

步驟1：以硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過(guò)量5％)，按摩爾比為0.96:0.06:0.03:0.94:0.04:0.02溶于體積比為2.8:1的乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到金屬離子總濃度為0.25mol/l的穩(wěn)定的前驅(qū)液a；

以硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過(guò)量5％)，按摩爾比為0.93:0.09:0.03:0.94:0.04:0.02溶于體積比為2.8:1的乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到金屬離子總濃度為0.25mol/l的穩(wěn)定的前驅(qū)液b；

步驟2：將fto/glass基片清洗干凈，然后在紫外光下照射，使fto/glass基片表面達(dá)到原子清潔度，然后將前驅(qū)液a旋涂在fto/glass基片上，其勻膠轉(zhuǎn)速為3900r/min，勻膠時(shí)間為16s，得到bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3濕膜，濕膜在190℃下烘烤9min得干膜，再在540℃下在空氣中退火7min，即得晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟3：將晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜冷卻至室溫，在其表面旋涂前驅(qū)液b，其勻膠轉(zhuǎn)速為3900r/min，勻膠時(shí)間為16s，得到bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3濕膜，濕膜在190℃下烘烤9min得干膜，再在540℃下在空氣中退火7min，即在晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟4：重復(fù)步驟2和3，即在晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，再在晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，直到制備出各6層每層30～40nm厚的相互間隔的晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，即得到gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜。

實(shí)施例3

步驟1：以硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過(guò)量5％)，按摩爾比為0.96:0.06:0.03:0.94:0.04:0.02溶于體積比為3:1的乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到金屬離子總濃度為0.3mol/l的穩(wěn)定的前驅(qū)液a；

以硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過(guò)量5％)，按摩爾比為0.93:0.09:0.03:0.94:0.04:0.02溶于體積比為3:1的乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到金屬離子總濃度為0.3mol/l的穩(wěn)定的前驅(qū)液b；

步驟2：將fto/glass基片清洗干凈，然后在紫外光下照射，使fto/glass基片表面達(dá)到原子清潔度，然后將前驅(qū)液a旋涂在fto/glass基片上，其勻膠轉(zhuǎn)速為3800r/min，勻膠時(shí)間為15s，得到bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3濕膜，濕膜在200℃下烘烤7.5min得干膜，再在545℃下在空氣中退火8min，即得晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟3：將晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜冷卻至室溫，在其表面旋涂前驅(qū)液b，其勻膠轉(zhuǎn)速為3800r/min，勻膠時(shí)間為15s，得到bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3濕膜，濕膜在200℃下烘烤7.5min得干膜，再在545℃下在空氣中退火8min，即在晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟4：重復(fù)步驟2和3，即在晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，再在晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，直到制備出各7層每層30～40nm厚的相互間隔的晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，即得到gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜。

采用x-射線衍射儀測(cè)定gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜的物相組成結(jié)構(gòu)。sem測(cè)定gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜的微觀形貌。用radiantmultiferroic鐵電分析儀測(cè)試gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜的鐵電性能，用agilente4980a精密lcr表測(cè)試gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜的介電性能，用agilentb2900測(cè)試gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜的漏導(dǎo)電流特性。

圖1和圖2分別為gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜中bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜的xrd精修圖，由圖1可知，gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜的中bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜結(jié)構(gòu)為三方結(jié)構(gòu)，空間群為r3c:h(68.22％)和r3m:r(31.78％)共存；由圖2可知，gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜中bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜結(jié)構(gòu)為三方結(jié)構(gòu)，空間群為r3c:h(22.70％)和r3m:r(77.30％)共存。bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜的晶體結(jié)構(gòu)相似，衍射峰對(duì)應(yīng)的衍射峰角度向左偏差0.05度，且兩種薄膜的結(jié)晶性能良好，薄膜樣品中沒(méi)有其他雜質(zhì)出現(xiàn)。

實(shí)施例4

步驟1：以硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過(guò)量5％)，按摩爾比為0.96:0.06:0.03:0.94:0.04:0.02溶于體積比為3.5:1的乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到金屬離子總濃度為0.35mol/l的穩(wěn)定的前驅(qū)液a；

以硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過(guò)量5％)，按摩爾比為0.93:0.09:0.03:0.94:0.04:0.02溶于體積比為3.5:1的乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到金屬離子總濃度為0.35mol/l的穩(wěn)定的前驅(qū)液b；

步驟2：將fto/glass基片清洗干凈，然后在紫外光下照射，使fto/glass基片表面達(dá)到原子清潔度，然后將前驅(qū)液a旋涂在fto/glass基片上，其勻膠轉(zhuǎn)速為3600r/min，勻膠時(shí)間為18s，得到bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3濕膜，濕膜在195℃下烘烤8min得干膜，再在542℃下在空氣中退火9min，即得晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟3：將晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜冷卻至室溫，在其表面旋涂前驅(qū)液b，其勻膠轉(zhuǎn)速為3600r/min，勻膠時(shí)間為18s，得到bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3濕膜，濕膜在195℃下烘烤8min得干膜，再在542℃下在空氣中退火9min，即在晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟4：重復(fù)步驟2和3，即在晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，再在晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，直到制備出各8層每層30～40nm厚的相互間隔的晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，即得到gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜。

實(shí)施例5

步驟1：以硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過(guò)量5％)，按摩爾比為0.96:0.06:0.03:0.94:0.04:0.02溶于體積比為2.5:1的乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到金屬離子總濃度為0.4mol/l的穩(wěn)定的前驅(qū)液a；

以硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過(guò)量5％)，按摩爾比為0.93:0.09:0.03:0.94:0.04:0.02溶于體積比為2.5:1的乙二醇甲醚和醋酸酐的混合溶液中，得到金屬離子總濃度為0.4mol/l的穩(wěn)定的前驅(qū)液b；

步驟2：將fto/glass基片清洗干凈，然后在紫外光下照射，使fto/glass基片表面達(dá)到原子清潔度，然后將前驅(qū)液a旋涂在fto/glass基片上，其勻膠轉(zhuǎn)速為4200r/min，勻膠時(shí)間為12s，得到bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3濕膜，濕膜在205℃下烘烤7min得干膜，再在548℃下在空氣中退火10min，即得晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟3：將晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜冷卻至室溫，在其表面旋涂前驅(qū)液b，其勻膠轉(zhuǎn)速為4200r/min，勻膠時(shí)間為12s，得到bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3濕膜，濕膜在205℃下烘烤7min得干膜，再在548℃下在空氣中退火10min，即在晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟4：重復(fù)步驟2和3，即在晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，再在晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，直到制備出各10層每層30～40nm厚的相互間隔的晶態(tài)bi0.91gd0.06sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態(tài)bi0.88gd0.09sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，即得到gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜。

以上所述內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不是全部或唯一的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過(guò)閱讀本發(fā)明說(shuō)明書(shū)而對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。