一種具有交換偏置效應(yīng)的鐵氧化物薄膜及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種具有交換偏置效應(yīng)的鐵氧化物薄膜及其制備方法，所述鐵氧化物薄膜包含反鐵磁性氧化亞鐵薄層、以及在所述反鐵磁性氧化亞鐵薄層上外延生長(zhǎng)的亞鐵磁性四氧化三鐵薄層。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種具有交換偏置效應(yīng)的鐵氧化物薄膜及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功能薄膜領(lǐng)域，具體涉及一種具有交換偏置效應(yīng)的鐵氧化物薄膜及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在兩種物相形成的界面區(qū)域，一個(gè)最為重要的特征就是對(duì)稱(chēng)性的破缺。電荷、自旋、軌道和晶格等自由度以及自由度間的耦合情況將會(huì)相應(yīng)改變，最終導(dǎo)致界面出現(xiàn)新奇的物理現(xiàn)象，如量子霍爾效應(yīng)，磁電耦合，界面超導(dǎo)，交換偏置等。其中，交換偏置效應(yīng)在自旋電子器件，自旋閥，及磁隧道結(jié)等【技術(shù)領(lǐng)域】具有良好的應(yīng)用前景，人們對(duì)其展開(kāi)了系統(tǒng)而深入的研究。
[0003]目前，研究者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)交換偏置現(xiàn)象廣泛存在于鐵磁/反鐵磁，亞鐵磁/反鐵磁等體系中。當(dāng)系統(tǒng)加磁場(chǎng)通過(guò)反鐵磁材料的奈爾溫度冷卻至低溫，樣品的磁滯回線沿冷卻場(chǎng)相反方向偏離原點(diǎn)，并同時(shí)伴隨著矯頑場(chǎng)的增加，此現(xiàn)象即為交換偏置效應(yīng)。其物理機(jī)制如下:當(dāng)體系溫度處于反鐵磁材料的奈爾溫度Tn和鐵磁材料的居里溫度TJTn < T < T。)之間時(shí)，體系中鐵磁體磁矩轉(zhuǎn)到平行于外加磁場(chǎng)的方向，處于磁有序態(tài)；而反鐵磁體處于順磁態(tài)，內(nèi)部的磁矩?zé)o序分布。在磁場(chǎng)作用下冷卻到Tn以下時(shí)，反鐵磁體也進(jìn)入磁有序狀態(tài)。由于在鐵磁/反鐵磁界面處存在交換作用，界面處的反鐵磁體原子磁矩將沿著鐵磁體的磁矩方向平行或反平行地排列，這就是界面處的自旋釘扎層。當(dāng)外加磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)時(shí)，鐵磁體的磁矩隨著外場(chǎng)反轉(zhuǎn)，而反鐵磁體，一般認(rèn)為其各向異磁常數(shù)很大，界面處自旋磁矩不隨外場(chǎng)變化。由于界面耦合作用，反鐵磁體試圖讓鐵磁體的磁矩仍然保持在冷卻場(chǎng)的方向。因此當(dāng)測(cè)量磁場(chǎng)與冷卻場(chǎng)方向相反時(shí)，鐵磁體的磁矩較難翻轉(zhuǎn)，矯頑力較大。當(dāng)測(cè)量磁場(chǎng)與冷卻場(chǎng)方向一致時(shí)，鐵磁體的磁矩很容易轉(zhuǎn)向與之平行的方向，矯頑力較??；所以在宏觀上表現(xiàn)為磁滯回線沿冷卻場(chǎng)的相反方向偏移，呈現(xiàn)出單向各向異性。
[0004]研究交換偏置效應(yīng)的一類(lèi)典型材料就是鐵氧化物。鐵的不同氧化物中鐵離子在氧離子密堆積結(jié)構(gòu)中的濃度，分布，以及氧化態(tài)是不一樣的。其中，磁鐵礦四氧化三鐵Fe3O4是亞鐵磁體，同時(shí)具有Fe2+和Fe3+，F(xiàn)e3+占據(jù)了八分之一的四面體間隙，F(xiàn)e2+和Fe3+以1:1的比例占據(jù)了一半的四面體間隙；而在還原氣氛下形成的方鐵礦氧化亞鐵FeO是反鐵磁體，F(xiàn)e2+占據(jù)了八面體間隙。反鐵磁性FeO與亞鐵磁性Fe3O4之間的交換耦合作用會(huì)表現(xiàn)出交換偏置效應(yīng)。2011年，Benoit P.Pichon等人在Chemistry of Materials上發(fā)表題名“Microstructural and Magnetic Investigat1ns of Wiistite-Spinel Core-ShellCubic-Shaped Nanoparticles”的文章,報(bào)道了立方Fe0/Fe304 (反鐵磁/亞鐵磁)核殼復(fù)合顆粒的交換偏置效應(yīng)。Xiaolian Sun等人在Nano Letters (12卷，246-251頁(yè)，2012年)報(bào)道了球狀FeCVFe3O4核殼復(fù)合顆粒，并在納米尺度研究了交換偏置效應(yīng)的物理本質(zhì)。
[0005]雖然關(guān)于FeCVFe3O4的納米核殼復(fù)合顆粒的交換偏置效應(yīng)已有研究，但目前還沒(méi)有關(guān)于二維鐵氧化物薄膜體系交換偏置效應(yīng)的報(bào)道。相比納米復(fù)合結(jié)構(gòu)，二維薄膜材料成本低廉，制備簡(jiǎn)單，并且與磁存儲(chǔ)器，自旋閥，隧道結(jié)，傳感器等具有更好的兼容性。因此，開(kāi)發(fā)制備具有交換偏置效應(yīng)的鐵氧化物薄膜的新技術(shù)具有重要的科學(xué)意義和廣闊的市場(chǎng)前旦
-5^ O


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在填補(bǔ)沒(méi)有關(guān)于二維鐵氧化物薄膜體系交換偏置效應(yīng)的空白，本發(fā)明提供了一種具有交換偏置效應(yīng)的鐵氧化物薄膜及其制備方法。
[0007]本發(fā)明提供了一種具有交換偏置效應(yīng)的鐵氧化物薄膜，所述鐵氧化物薄膜包含反鐵磁性氧化亞鐵薄層、以及在所述反鐵磁性氧化亞鐵薄層上外延生長(zhǎng)的亞鐵磁性四氧化三鐵薄層。
[0008]較佳地，所述鐵氧化物薄膜的厚度為15 — 60nm。
[0009]較佳地，所述反鐵磁性氧化亞鐵薄層的厚度為3 — 10nm，所述亞鐵磁性四氧化三鐵薄層的厚度為5—55nm。
[0010]較佳地，所述鐵氧化物薄膜沉積在鈦酸鍶層表面或鈦酸鍶單晶表面上，所述反鐵磁性氧化亞鐵薄層在鈦酸鍶層表面或鈦酸鍶單晶表面外延生長(zhǎng)。
[0011]較佳地，所述鈦酸鍶層的厚度為5-25nm。
[0012]又，本發(fā)明還提供了一種上述鐵氧化物薄膜的制備方法，所述方法包括:
1)以鈦酸鍶為靶材，在基材上進(jìn)行脈沖激光沉積得到鈦酸鍶層，或者預(yù)處理鈦酸鍶單晶襯底；
2)以氧化鐵為靶材，在步驟I)制備的鈦酸鍶層或鈦酸鍶單晶襯底上進(jìn)行脈沖激光沉積，得到所述鐵氧化物薄膜，其中，脈沖激光沉積技術(shù)的參數(shù)為:先將脈沖激光沉積系統(tǒng)的本底抽真空至=5X 10_4Pa，并加熱基材或鈦酸鍶襯底至350?550°C，再將反應(yīng)室真空抽至3 X 10_4Pa進(jìn)行沉積，沉積溫度300?600°C，激光能量密度3?7J/cm2，沉積速率1.5?2nm/分鐘。
[0013]較佳地，步驟I)中，基材為鈮鎂酸鉛鈦酸鉛單晶或鎂鋁尖晶石單晶。另外，較佳地，步驟I)中，脈沖激光沉積技術(shù)的參數(shù)為:沉積溫度500?800°C，沉積氧壓0.01?IPa，激光能量密度3?7J/cm2，沉積速率I?1.5nm/分鐘。
[0014]較佳地，步驟2)中，加熱基材或鈦酸鍶單晶襯底的升溫速率為1-10°C /分鐘。
[0015]較佳地，步驟2)中，沉積結(jié)束后在氣壓蘭3X 10_4Pa的條件下，以1_10°C /分鐘的降溫速率將制得鐵氧化物薄膜冷卻至室溫。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明巧妙而有效地利用SrT13界面在高真空退火后，表面形成Ti3+-Vo,在薄膜生長(zhǎng)初期，由于氧化還原反應(yīng)，界面處生成外延氧化亞鐵(FeO)還原相，亞鐵磁性四氧化三鐵(Fe3O4)薄層后續(xù)外延生長(zhǎng)。反鐵磁性FeO層與亞鐵磁性Fe3O4層之間的交換耦合作用使得體系表現(xiàn)出較強(qiáng)的交換偏置效應(yīng)。本發(fā)明提供的具有交換偏置效應(yīng)的鐵氧化物薄膜，其顯示交換偏置效應(yīng)大小的特征值交換偏置場(chǎng)Heb可通過(guò)改變薄膜厚度加以調(diào)整。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中制備的具有交換偏置效應(yīng)的鐵氧化物薄膜體系的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，(a)表示在非SrT13單晶襯底上先沉積一層SrT13薄層，再沉積鐵氧化物薄膜，(b)表示在SrT13單晶襯底上直接沉積鐵氧化物薄膜；
圖2示出了本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施方式中制備的鐵氧化物薄膜在H = IT和H = -1T磁場(chǎng)冷卻下、溫度T = 1K的磁滯回線；
圖3示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中制備的鐵氧化物薄膜/鈦酸鍶的XRD衍射圖譜及高分辨透射電子顯微鏡(TEM)照片；
圖4示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中制備的鐵氧化物薄膜在H = IT和H = -1T磁場(chǎng)冷卻下、溫度T = 1K的磁滯回線。

【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和下述實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，應(yīng)理解，附圖及下述實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。
[0019]本發(fā)明旨在填補(bǔ)現(xiàn)有報(bào)道沒(méi)有關(guān)于二維鐵氧化物薄膜體系交換偏置效應(yīng)的空白，提供一種具有交換偏置效應(yīng)的鐵氧化物薄膜。本發(fā)明的目的還在于提供一種具有交換偏置效應(yīng)的二維鐵氧化物薄膜的制備方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種具有交換偏置效應(yīng)的二維鐵氧化物薄膜，其沉積在高真空退火的鈦酸鍶(SrT13)表面。
[0020]本發(fā)明涉及一種具有較強(qiáng)交換偏置效應(yīng)的鐵氧化物薄膜及其制備方法，其中鐵氧化物薄膜(未去除鈦酸鍶層或鈦酸鍶襯底)的結(jié)構(gòu)為:四氧化三鐵(Fe3O4)/氧化亞鐵(FeO)/鈦酸鍶(SrT13)過(guò)渡層/單晶襯底，或Fe304/Fe0/SrTi03單晶襯底。SrT13界面是體系產(chǎn)生交換偏置效應(yīng)的關(guān)鍵:真空((3X 10_4Pa)高溫(300?600°C )退火后，SrT13表面生成Ti3+-Vo,因而在薄膜生長(zhǎng)初期界面處生成氧化亞鐵(FeO)外延層，外延Fe3O4薄層后續(xù)生長(zhǎng)。反鐵磁性FeO與亞鐵磁性Fe3O4之間的交換耦合作用使體系表現(xiàn)出較強(qiáng)的交換偏置效應(yīng)。本發(fā)明通過(guò)薄膜生長(zhǎng)界面的控制，在基于SrT13界面的二維鐵氧化物薄膜體系(Fe304/Fe0/SrTi03)中獲得較強(qiáng)交換偏置效應(yīng)，相比文獻(xiàn)中報(bào)道的Fe0/Fe304納米復(fù)合顆粒，二維薄膜體系成本低廉，制備簡(jiǎn)單，并且與磁存儲(chǔ)器，自旋閥，隧道結(jié)，傳感器等具有更好的兼容性。
[0021]所述薄膜沉積在鈦酸銀(SrT13)表面,如以SrT13單晶，已沉積一薄層SrT13的鈮鎂酸鉛鈦酸鉛(0.72Pb (Mgl73Nb273)O3-0.28PbTi03, PMN-PT)和鎂鋁尖晶石(MgAl2O4)單晶為襯底。
[0022]利用SrT13表面高真空退火形成Ti3+-Vo,界面處由于氧化還原反應(yīng)生成反鐵磁氧化亞鐵(FeO)層，亞鐵磁四氧化三鐵(Fe3O4)層后續(xù)生長(zhǎng)，從而形成Fe304/Fe0/SrTi03結(jié)構(gòu)。
[0023]界面處FeO薄層以及后續(xù)生長(zhǎng)的Fe3O4層均為外延生長(zhǎng)。
[0024]所述制備方法是采用脈沖激光沉積技術(shù)，制得具有較強(qiáng)交換偏置效應(yīng)的鐵氧化物薄膜的方法，包括:
步驟(I) =SrT13過(guò)渡層制備
采用脈沖激光沉積的技術(shù)制備SrT13層，靶材為純度大于99.99%的SrT13陶瓷塊，襯底為單面拋光的(OOl)PMN-PT單晶和(OOl)MgAl2O4單晶，沉積溫度500?800°C，沉積氧壓0.01?IPa，激光能量密度3?7J/cm2，沉積速率I?1.5nm/min ；
步驟(2):鐵氧化物薄膜沉積采用脈沖激光沉積的技術(shù)制備鐵氧化物薄膜，將單面拋光的(OOl) SrT13單晶，以及步驟(I)中已制備SrT1j^膜層的(OOl)PMN-PT單晶和(OOl)MgAl2O4單晶放入脈沖激光沉積系統(tǒng)的反應(yīng)室中，將脈沖激光沉積系統(tǒng)的本底抽真空至< 5X10_4Pa，加熱襯底至350?550°C，再將反應(yīng)室真空抽至彡3 X KT4Pa沉積鐵氧化物薄膜；工藝參數(shù)為純度大于99.99%的Fe2O3塊體作為相應(yīng)的靶材，沉積溫度300?600°C，激光能量密度3?7J/cm2，沉積速率
1.5?2nm/min。鐵氧化物薄膜制備結(jié)束后，在高真空條件下，以I?10°C /min的速率冷卻至室溫，然后取出進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)和電磁性能表征。
[0025]步驟(I)和步驟(2)中所述脈沖激光沉積系統(tǒng)采用德國(guó)Lambda Physik LPXC0MPex201 KrF 受激準(zhǔn)分子激光器(Excimer-Laser, λ = 248 nm)，激光頻率 I ?1Hz0
[0026]步驟(I)中所述SrT13薄層的沉積厚度為5?25nm。
[0027]步驟(2)中鐵氧化物薄膜制備時(shí)的升溫速率為I?10°C /min,制備結(jié)束后在高真空條件(含3X 10_4Pa)下以I?10°C /min的速率冷卻至室溫。
[0028]步驟⑵中制備的鐵氧化物薄膜的厚度為15?60nm。
[0029]本發(fā)明取得的有益效果是:本發(fā)明巧妙而有效地利用SrT13界面在高真空退火后，表面形成Ti3+-Vo,在薄膜生長(zhǎng)初期，由于氧化還原反應(yīng)，界面處生成外延氧化亞鐵(FeO)還原相，亞鐵磁性四氧化三鐵(Fe3O4)薄層后續(xù)外延生長(zhǎng)。反鐵磁性FeO層與亞鐵磁性Fe3O4層之間的交換耦合作用使得體系表現(xiàn)出較強(qiáng)的交換偏置效應(yīng)。本發(fā)明提供的具有交換偏置效應(yīng)的鐵氧化物薄膜，其顯示交換偏置效應(yīng)大小的特征值交換偏置場(chǎng)Heb可通過(guò)改變薄膜厚度加以調(diào)整。
[0030]以下進(jìn)一步列舉出一些示例性的實(shí)施例以更好地說(shuō)明本發(fā)明。應(yīng)理解，本發(fā)明詳述的上述實(shí)施方式，及以下實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外，下述工藝參數(shù)中的具體配比、時(shí)間、溫度等也僅是示例性，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述限定的范圍內(nèi)選擇合適的值。
[0031]實(shí)施例1:
在脈沖激光沉積系統(tǒng)中，以(001)取向的SrT13單晶為基底，制備厚度約為26nm的鐵氧化物薄膜；
1)將單面拋光的(OOl)SrT13單晶襯底放入脈沖激光沉積系統(tǒng)的反應(yīng)室中，將脈沖激光沉積系統(tǒng)的本底抽真空至< 5Xl(T4Pa，加熱襯底至400°C，再將反應(yīng)室真空抽至(3 X KT4Pa ；以純度大于99.99%的致密Fe2O3陶瓷塊作為靶材，激光能量7J/cm2，沉積速率1.5?2nm/min。沉積結(jié)束后在高真空((3X 10_4Pa)環(huán)境中以6°C /min的速率降至室溫，從而制得如圖1中(b)結(jié)構(gòu)的鐵氧化物薄膜；
2)采用超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)測(cè)量實(shí)施例1制得的樣品在H= IT和H = -1T磁場(chǎng)冷卻條件下，溫度T = 1K的磁滯回線(如附圖2(b))，發(fā)現(xiàn)樣品的磁滯回線沿冷卻場(chǎng)相反的方向發(fā)生偏移，具有交換偏置效應(yīng)，交換偏置場(chǎng)Heb = 3600e，矯頑場(chǎng)Hc = 5200e。其中Hc=Hl-He I/2, Heb = I HJHk I/2,?為磁滯回線與橫坐標(biāo)的左邊的交點(diǎn)，Hk為磁滯回線與橫坐標(biāo)的右邊的交點(diǎn)。另，正、負(fù)磁場(chǎng)冷卻條件下測(cè)得的磁滯回線沿縱坐標(biāo)也發(fā)生了偏移，進(jìn)一步說(shuō)明場(chǎng)冷時(shí)該體系中產(chǎn)生了單向各向異性；
3)附圖3給出了依據(jù)實(shí)施例1制得的鐵氧化物薄膜的X射線衍射圖譜及透射電子顯微鏡照片?？梢钥闯?，在X射線衍射技術(shù)的分析極限內(nèi)只得到了沿C軸取向的四氧化三鐵(Fe3O4)衍射峰，但是高分辨透射電子顯微鏡照片顯示在界面處形成了(001)取向的FeO相，
(001)取向的Fe3O4外延薄膜后續(xù)生長(zhǎng)。在高真空環(huán)境中，SrT13表面的Ti4+還原為T(mén)i3+，Ti3+會(huì)促使FeO還原相的生成,反鐵磁FeO相與亞鐵磁Fe3O4相之間的交換稱(chēng)合作用導(dǎo)致了上述交換偏置效應(yīng)。
[0032]實(shí)施例2:
在脈沖激光沉積系統(tǒng)中，以SrT13為過(guò)渡層的PMN-PT和MgAl2O4單晶為基底，制備厚度約為26nm的鐵氧化物薄膜；
1)在脈沖激光沉積系統(tǒng)中，以(001)取向的PMN-PT和MgAl2O4單晶為基底，制備厚度約為1nm的SrT13層。制備工藝參數(shù):基底溫度T = 700°C，沉積氧壓0.1Pa，激光能量為5J/cm2 ；
2)在脈沖激光沉積系統(tǒng)中，以步驟⑴制備的SrTi03/PMN_PT，SrTi03/MgAl204以及PMN-PT、MgAl2O4單晶為基底，制備厚度約為26nm的鐵氧化物薄膜。制備工藝同實(shí)施例1 ;
3)用超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)測(cè)量樣品磁性質(zhì)，測(cè)量了樣品在外磁場(chǎng)H=IT和H=-1T冷卻條件下，溫度T = 1K的M-H曲線圖(如附圖4)?？梢钥闯觯現(xiàn)e304/PMN-PT和Fe3CVMgAl2O4的交換偏置效應(yīng)不明顯；在這兩個(gè)體系的界面處增加一薄層SrT13K得到的Fe304/SrTi03/PMN-PT和Fe304/SrTi03/MgAl204異質(zhì)結(jié)構(gòu)具有明顯的交換偏置效應(yīng)，從而說(shuō)明SrT13界面對(duì)鐵氧化物薄膜的生長(zhǎng)以及磁性質(zhì)至關(guān)重要。
[0033]實(shí)施例3:
在脈沖激光沉積系統(tǒng)中，以(001)取向的SrT13單晶為基底，制備三個(gè)不同厚度的鐵氧化物薄膜；
1)制備工藝同實(shí)施例1，薄膜的厚度通過(guò)沉積時(shí)間來(lái)控制，厚度分別為17nm，35nm和43nm ；
2)采用超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)測(cè)量實(shí)施例3制得的樣品在H= IT和H = -1T磁場(chǎng)冷卻條件下，溫度T = 1K的磁滯回線(如圖2(a)、(c)和(d))。結(jié)合實(shí)施例1制得樣品磁性測(cè)量結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)，交換偏置效應(yīng)隨著薄膜厚度的增大而明顯減小，這是因?yàn)閷?duì)于較厚的薄膜體系，界面處反鐵磁FeO層的相對(duì)含量減少，而交換偏置效應(yīng)源于界面相互作用因而也會(huì)相應(yīng)減弱。
【權(quán)利要求】
1.一種具有交換偏置效應(yīng)的鐵氧化物薄膜，其特征在于，所述鐵氧化物薄膜包含反鐵磁性氧化亞鐵薄層、以及在所述反鐵磁性氧化亞鐵薄層上外延生長(zhǎng)的亞鐵磁性四氧化三鐵薄層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵氧化物薄膜，其特征在于，所述鐵氧化物薄膜的厚度為15—60nmo
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵氧化物薄膜，其特征在于，所述反鐵磁性氧化亞鐵薄層的厚度為3 — 10nm，所述亞鐵磁性四氧化三鐵薄層的厚度為5 — 55nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的鐵氧化物薄膜，其特征在于，所述鐵氧化物薄膜沉積在鈦酸鍶層表面或鈦酸鍶單晶表面上，所述反鐵磁性氧化亞鐵薄層在鈦酸鍶層表面或鈦酸鍶單晶表面外延生長(zhǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵氧化物薄膜，其特征在于，所述鈦酸鍶層的厚度為5-25nm。
6.—種權(quán)利要求1-5中任一所述鐵氧化物薄膜的制備方法,其特征在于,所述方法包括: O以鈦酸鍶為靶材，在基材上進(jìn)行脈沖激光沉積得到鈦酸鍶層，或者預(yù)處理鈦酸鍶單晶襯底； 2)以氧化鐵為靶材，在步驟I)制備的鈦酸鍶層或鈦酸鍶單晶襯底上進(jìn)行脈沖激光沉積，得到所述鐵氧化物薄膜，其中，脈沖激光沉積技術(shù)的參數(shù)為:先將脈沖激光沉積系統(tǒng)的本底抽真空至=5X10_4Pa，并加熱基材或鈦酸鍶單晶襯底至350-550°C，再將反應(yīng)室真空抽至3X 10_4Pa進(jìn)行沉積，沉積溫度300-60(TC，激光能量密度3_7J/cm2，沉積速率1.5?2nm/分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟I)中，基材為鈮鎂酸鉛鈦酸鉛單晶或鎂鋁尖晶石單晶。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，步驟I)中，脈沖激光沉積技術(shù)的參數(shù)為:沉積溫度500-800°C，沉積氧壓0.0l-1Pa,激光能量密度3-7J/cm2，沉積速率I?1.5nm/ 分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，加熱基材或鈦酸鍶襯底的升溫速率為l-10°c /分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，沉積結(jié)束后在氣壓f 3X 1-4Pa的條件下，以1-10°C /分鐘的降溫速率將制得鐵氧化物薄膜冷卻至室溫。
【文檔編號(hào)】C23C14/28GK104313685SQ201410581890
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】朱秋香, 李效民, 鄭仁奎, 高相東 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所