專利名稱：一種復(fù)合分子薄膜材料及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明內(nèi)容涉及電子材料學(xué)科領(lǐng)域，描述了一種復(fù)合分子材料薄膜結(jié)構(gòu)極其制作方法，這種薄膜可實(shí)現(xiàn)在電場作用下，常溫下發(fā)生龐磁電阻效應(yīng)。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)50年代人類就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了錳氧基化合物的龐磁電阻(colossal magnetoresistance, CMR)效應(yīng)。繼1989年發(fā)現(xiàn)磁性多層膜電阻(giant magnetoresistance, GMR)效應(yīng)后，1993年，室溫下在鈣鈦類ABO3結(jié)構(gòu)衍生物 LaBaMnO3 (LBMO)也發(fā)現(xiàn)了 CMR 效應(yīng)。由于錳氧基反鐵磁(antiferromagnetism，AFM)化合物體系中得到CMR效應(yīng)，常常需要在很低的溫度下，加以很強(qiáng)的外部磁場，以及對外電場作用不敏感等特征，限制了 CMR應(yīng)用。CMR的磁電阻效應(yīng)(磁電阻變化率在106%以上)比GMR大的多，相關(guān)研究力圖從兩個(gè)方面尋求應(yīng)用突破，1、努力找到更多的室溫下AFM結(jié)構(gòu)的應(yīng)用材料；2、尋找其他方法， 如用電和光場間接控制AFM。本發(fā)明中技術(shù)方法是針對鈣鈦類反鐵磁材料(FAM)和鈣鈦類四方相鐵電材料(Ferroelectrics tetragonal, FET)組合的復(fù)合結(jié)構(gòu)材料(Antiferromagnetism & Ferroelectrics,簡稱AFM-FET，或AFF)與低介電常數(shù)的可塑性絕緣材料組合的一種薄膜制作方法。該薄膜結(jié)構(gòu)可以在外電場有效控制下，通過FET的位移，對AFM進(jìn)行強(qiáng)制畸變， 產(chǎn)生CMR效應(yīng)。有關(guān)AFF結(jié)構(gòu)和部分機(jī)理已在其他專利申請中有所闡述。本發(fā)明專利中的技術(shù)方法是采用一種溶膠-凝膠方法，在已經(jīng)制作完成的AFF粉體或它的衍生體的顆粒表面包裹一層有機(jī)的可熱塑固化的樹脂，形成樹脂包裹的AFF粉體或它的衍生體的顆粒。當(dāng)這種顆粒與流動(dòng)助劑混合涂布后，在熱壓下處理下，導(dǎo)致包裹在 AFF粉體或它的衍生體外層的樹脂變形擠壓，進(jìn)一步排除顆粒間孔隙氣體，實(shí)現(xiàn)AFF薄膜更大程度致密化。美國Richard D Wier等在其(US7033406)專利中，強(qiáng)調(diào)在制備摻雜鈦酸鋇材料薄膜過程中，描述了使用摻雜鈦酸鋇粉體，微晶玻璃或聚脂(PET)粉體等材料，與甘油_乙二醇流動(dòng)助劑配制的混合漿料，經(jīng)過涂布成為薄膜，然后在烘箱固化和熱等靜壓處理的工藝方法。該方法的不足在于，UPET固化后耐高溫老化性不好；2、PET塑料粉體預(yù)制需要在很低溫度下，利用PET物理性能變脆對其進(jìn)行噴射撞擊加以進(jìn)一步粉碎，得到的PET粉體處理工藝過程復(fù)雜，處理設(shè)備昂貴；3、烘箱固化溫度高；4、需要苛刻的熱等靜壓高壓技術(shù)條件寸。對于AFF結(jié)構(gòu)，如BaTi03/NdMn03(或BaNdTiMnO6)薄膜，本發(fā)明優(yōu)勢在于1、固化后的填充樹脂使用熱老化性能很好的聚酰壓胺(PI)極其衍生材料；2、采用預(yù)先包裹PI的方法處理，不需采用低溫粉碎方法進(jìn)行處理，操作簡單，成本低；3、烘箱固化溫度低；4、采用較低的熱等靜壓技術(shù)；5、薄膜層內(nèi)，被包裹的內(nèi)核陶瓷粉體，是一種具有AFF特殊結(jié)構(gòu)的粉體，不是其他專利中所描述的摻雜粉體；6、對制作出的AFF薄膜等效的“開”和“關(guān)”狀態(tài)有具體的等效電阻變化的物理要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述了一種鈣鈦類ABO3結(jié)構(gòu)中的反鐵磁分子(AFM)材料與鈣鈦類ABO3結(jié)構(gòu)中的四方相鐵電分子(FET)材料復(fù)合分子結(jié)構(gòu)下的薄膜工藝制作方法，這種薄膜由AFF 粉體或其衍生物和絕緣樹脂材料等組成，經(jīng)過包裹，成膜，預(yù)固化，熱壓，熟化等工藝，在正向，反向電場作用下，發(fā)生磁電阻效應(yīng)。這種AFF薄膜的結(jié)構(gòu)特征在于這種薄膜中的AFF粉體或其衍生物，其中至少包括BaTi03/NdMn03 (或BaNdTiMnO6) 或其衍生物復(fù)合的AFF結(jié)構(gòu)；其中，組成AFF粉體或其衍生物化學(xué)結(jié)構(gòu)的元素，A位元素至少包括以下元素的兩種:Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 等；其中，組成AFF粉體或其衍生物化學(xué)結(jié)構(gòu)的元素，B位元素至少包括以下元素的兩種Ti，V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni，Cu 等；其中，這種BaTi03/NdMn03(或BaNdTiMnO6)或其衍生陶瓷結(jié)構(gòu)，其中至少包括 AI3O2，SiO2, TiO2等組成的玻璃相結(jié)構(gòu)，其含量為AFF結(jié)構(gòu)元素含量的0. 1-8% (摩爾分?jǐn)?shù))；其中，這種薄膜中的絕緣樹脂材料，至少包括聚酰壓胺(PI)極其衍生材料；其中，這種薄膜固化后的厚度在1-10μπι;其中，這種薄膜AFF粉體或其衍生物與絕緣材料的固含量比例為1 99 99 1 ；其中，這種薄膜層的上(或內(nèi))表面與一層導(dǎo)電電極，下(或外)表面與另一層導(dǎo)電電極可以組成基于AFF薄膜的基本應(yīng)用系統(tǒng)；這種薄膜的物理特征在于在電場正向和反向作用下，發(fā)生磁電阻開關(guān)效應(yīng)，等效從“開”到“關(guān)”，或從“關(guān)” 到“開”狀態(tài)； 其中，在“開”狀態(tài)下，薄膜基態(tài)等效的電阻Ron,包含絕緣體電阻R1和磁電阻RMK_QN， 磁電阻Rmk,很??；其中，在“關(guān)”狀態(tài)下，薄膜斷態(tài)等效的電阻Rtw，包含絕緣體電阻R1和磁電阻 R1E-OFF'磁電阻RME-CW很大，并且漏電很小；其中，基態(tài)電阻Rffl小于斷態(tài)電阻Rqff ；其中，薄膜厚度增加，等效電阻R增加，耐壓強(qiáng)度增加；其中，偏壓小于VMK_QN時(shí)，不能產(chǎn)生FET的位移，AFM的磁電阻Rme很大，遵循Vmmff
=R yT
1yMR-OFFa 1OFF ’其中，偏壓等于或大于Vmk,時(shí)，產(chǎn)生FET的位移和AFM的磁電阻Rme “開”(ON)效應(yīng)，RMK-。N變的很小，I0N為導(dǎo)通電流，遵循VMR-。N = R E-onXION ；其中，施加反向偏壓-Vme時(shí)，產(chǎn)生FET的反向位移和AFM的磁電阻Rme “關(guān)”(OFF) 效應(yīng)，Rmmff變的很大，Iqff為反向漏電流，遵循-VMK_QFF = Rme-OFFX ("IOFF)；
這種薄膜的制備特征在于在進(jìn)行包裹，成膜，預(yù)固化，熱壓，熟化等工藝中；其中包裹，如

圖1，至少包括溶膠-凝膠工藝方法，包裹樹脂1-2于AFF粉體1_1或 AFF粉體衍生物1-1表面，制作成包裹形式的樹脂-AFF粉體顆?；蚱溲苌铮黄渲谐赡?，如圖2(a)，這種薄膜涂敷制作過程中，至少包括包裹形式的樹脂-AFF 粉體顆粒或其衍生物2-1，流動(dòng)助劑2-2，其中流動(dòng)助劑2-2至少包括其中一種甘油，乙二胺，甲醇，乙醇等；其中預(yù)固化，對AFF薄膜預(yù)固化，如溫度為80-200°C，時(shí)間2_8小時(shí)，沒有開裂和卷曲；其中熱壓，對完成預(yù)固化的AFF薄膜進(jìn)行等靜壓處理，如溫度270-320°C，壓力 5-80帕(bar)，時(shí)間2-4小時(shí)，也可以對多個(gè)薄膜進(jìn)行層壓；完成熱壓處理的AFF薄膜，如圖 2 (b)，是由AFF粉體或其衍生物2-4，以及經(jīng)過熱塑變形，然后固化的絕緣樹脂2-3組成。其中熟化，如圖3，將AFF薄膜3-1放置于兩個(gè)電極3-2之間，電極經(jīng)連接導(dǎo)線3_3， 從保溫箱體3-4的瓷孔3-5，分別連接到電源3-6，在電源提供的輔助電場下，如5-4000V范圍的正向和反向變化，同時(shí)，通過溫度流入口 3-7和溫度流出口 3-8對保溫箱體進(jìn)行溫度控制，如_30-+120°C范圍變化的作用下，進(jìn)行0. 5-2小時(shí)的循環(huán)熟化。完成熟化的AFF薄膜，可以利用直流電源，按照AFF結(jié)構(gòu)的FET與AFM特征關(guān)系， 如圖4所示，設(shè)定初始位置參數(shù)；如果設(shè)定FET = 1，為AFM = 0 (高磁阻態(tài))，當(dāng)FET = -1 時(shí)，AFM = -1 (低磁阻態(tài))；如果設(shè)定FET = -1，為AFM = 0 (高磁阻態(tài))，當(dāng)FET = 1時(shí)，AFM =1 (低磁阻態(tài))。在電子陶瓷材料薄膜制作過程中，采用液相合成法(包括沉淀法、水熱法、溶膠_凝膠法等)以及后續(xù)輔助工藝方法，如高溫?zé)Y(jié)，所制得的粉體涂敷制作為薄膜形式時(shí)，通常存在孔隙。嚴(yán)重的孔間隙現(xiàn)象，在電場作用下可能出現(xiàn)次生的漏電效應(yīng)，影響到實(shí)際應(yīng)用。同樣，在AFF陶瓷粉體燒制后，除存在的電子功能相、玻璃相外，還存在孔隙相。當(dāng)外部電壓較大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致孔隙相發(fā)生電擊穿，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明電擊穿可在10_7_10_8秒內(nèi)發(fā)生，一般采取電路方法難以快速進(jìn)行有效控制。因此，在AFF粉體，或AFF電介質(zhì)薄膜層的后處理中，可以采取熱等靜壓等物理方法，強(qiáng)制關(guān)閉孔隙和用絕緣分子填充孔隙予以緩解。 當(dāng)然，如果粉體尺寸減小，也可以使孔隙尺寸減小，提高抗電擊穿強(qiáng)度。對于AFF薄膜中粉體的孔隙，通?？梢酝ㄟ^控制顆粒形狀，尺寸，改進(jìn)工藝方法， 如填充具有絕緣特性的功能性無機(jī)金屬氧化物，經(jīng)過二次烘燒工藝，或熱等靜壓等方法把孔隙減少到很低的程度。對于功能性AFF薄膜，它的每個(gè)AFF顆粒粉體等效于一個(gè)分子開關(guān)群的集合，在電場控制下同時(shí)完成“開”或“關(guān)”的動(dòng)作，如果薄膜由于雜質(zhì)和孔隙出現(xiàn)旁路漏電，分子開關(guān)將可能失效，因此對AFF粉體極其衍生物和絕緣材料的純度要求很高，一般純度應(yīng)在 99. 9999% 以上。由于AFF薄膜是一種等效并聯(lián)的開關(guān)電路薄膜，任何無關(guān)的其他雜質(zhì)導(dǎo)電，或孔隙介質(zhì)放電擊穿導(dǎo)致的等效電阻R1下降，將可能導(dǎo)致開關(guān)系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰性的漏電短路，使 AFF失去開關(guān)作用。所以AFF薄膜制作時(shí)必須有效克服這一問題。
聚酰壓胺(PI)是一種性能極好的絕緣材料，具有很好耐熱老化性能和絕緣性能， 可在320°C下長期工作，電阻率為1016_17Ω ·ΠΙ。并已在半導(dǎo)體，機(jī)電設(shè)備，航空，航天，軍事裝備領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。在固化前，即PI未交聯(lián)前，當(dāng)溶劑存在時(shí)，可為一種可流動(dòng)的液體樹脂形態(tài)；在溶劑揮發(fā)后，可變?yōu)榭伤艿墓腆w形式。在一定的溫度下，最終形成交聯(lián)的絕緣材料不再具有可溶性。采用溶膠-凝膠法，在AFF或其衍生物的陶瓷粉體外表面層，預(yù)先包裹一層PI樹脂，使其在后續(xù)的成膜的熱壓處理過程中，起到自動(dòng)填充陶瓷粉體間的孔隙，排除氣體的作用。經(jīng)過涂敷和熱壓處理得到的AFF薄膜，其內(nèi)各個(gè)顆粒之間相對于薄膜平面依然是無序狀態(tài)的，需要經(jīng)過熟化處理，得到與電場同方向的有序排列。按照不同應(yīng)用需要，可以將AFF薄膜放置于施加電場中間，以空間電場作用方式對AFF薄膜進(jìn)行熟化。當(dāng)然，更多情況下是在AFF上下兩面分別涂敷或噴射金屬電極漿料， 使AFF薄膜于電場作用之下。實(shí)際應(yīng)用中，許多情況下是將AFF薄膜與電極以層層相疊的結(jié)構(gòu)方式存在。其比較典型的形式，如疊層電容器(MLCC)相似的結(jié)構(gòu)。需要說明的是在樹脂-AFF粉體顆粒的包裹和薄膜制作進(jìn)程中，還可以使用輔助的超聲波震動(dòng)提高顆粒在溶液中的分散性，使用噴射攪拌改善包裹的均勻性等，以及使用熱壓處理，霧化干燥，冷凍干燥等處理方法提高樹脂-AFF粉體顆粒的包裹處理和薄膜的制作效果。讀者可結(jié)合本專利后面的具體實(shí)施例，對以上描述進(jìn)一步加深理解。AFF薄膜的應(yīng)用利用本發(fā)明所描述的AFF薄膜結(jié)構(gòu)功能性材料和指導(dǎo)性的實(shí)施方法，與其他技術(shù)組合，可以生產(chǎn)出眾多具有AFF特征的應(yīng)用產(chǎn)品。如新型高能電量的儲(chǔ)能設(shè)備，新一代高密度、低躁集成電路，新型顯示設(shè)備，電力電子器件及設(shè)備等。例如利用AFF原理可以制作出高性能的儲(chǔ)能電容器；利用AFF原理，也可以在納米級(jí)范圍，可以制作出小尺寸的開關(guān)器件，如利用AFF單向?qū)щ娞匦裕谥绷麟妶鱿?，制造出AFF晶體管開關(guān)器件；...等。有關(guān)具體的實(shí)施方法，可在實(shí)施例的描述中加以理解。前述概要，包含必要的，簡化的，概括并且可能遺漏的細(xì)節(jié)。因此，這些內(nèi)容僅是簡要說明。其中所披露的內(nèi)容和作法，如顯而易見的技術(shù)原理和知識(shí)，可能離開本項(xiàng)發(fā)明及其伸延內(nèi)容，經(jīng)過變相和修改被加以實(shí)施或引用。本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)已在權(quán)利要求書中加以界定，載于下文的詳細(xì)說明包括權(quán)利非限制的內(nèi)容。附圖簡要說明目前的發(fā)明有可能通過下列說明和所附的圖紙加深理解，其中包括圖形、文字和符號(hào)等標(biāo)志其結(jié)構(gòu)、屬性和功能。圖1是一個(gè)絕緣樹脂與AFF粉體(或衍生物)顆粒包裹的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是一個(gè)AFF薄膜成膜熱壓前和AFF薄膜成膜熱壓后結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是一個(gè)AFF薄膜進(jìn)行熟化處理的示意圖。圖4是一個(gè)AFF結(jié)構(gòu)的FET與AFM特征關(guān)系示意圖。具體實(shí)施例以下為實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但是本發(fā)明并不受以下實(shí)施例的限制。以下詳細(xì)的描述，其中包括對一個(gè)或更多的設(shè)備和/或處理過程進(jìn)行描述。這些描述原意是要加深對權(quán)利要求的說明。本專利目前對工藝和技術(shù)的描述，可以對(已有的)許多不同類型的粉體加以利用制作成功能薄膜，因?yàn)樗菀妆皇炀氄莆沾祟惣夹g(shù)的人員所理解。本實(shí)施例將描述針對NdMn03/BaTi03復(fù)合的AFF粉體表面包裹一層PI絕緣樹脂的方法。步驟如下1、選取顆粒均勻的AFF粉體，所選用的粉體經(jīng)過物理篩選，可以獲得粒徑分布較窄的顆粒。在常溫下可對AFF陶瓷粉體進(jìn)行必要的表面處理。2、在含量50 %的PI/乙醇溶液加入無水乙醇，配制到所需濃度。攪拌，溫度 70-90°C，PH 值 6-8，時(shí)間 2-12 小時(shí)。3、按照PI在乙醇溶液中的濃度1-50%比例，將預(yù)先燒制好的AFF陶瓷粉體，加入到該溶液中，在反應(yīng)容器中，進(jìn)行混合攪拌。溫度70-90°C，PH值6-8，時(shí)間2_12小時(shí)。4、使用旋蒸設(shè)備，(另備負(fù)壓)將反應(yīng)容器內(nèi)帶有AFF陶瓷粉體和PI的乙醇溶液中的大部分溶劑通過回流去除，去除后得到包裹PI的AFF陶瓷粉體膠體。5、對包裹PI的AFF陶瓷粉體膠體進(jìn)行研磨，得到比原AFF顆粒尺寸多一層PI樹脂的AFF顆粒。6、將PI樹脂包裹的AFF顆粒與流動(dòng)助劑，如甘油和乙二醇混合攪拌，溫度 20-40 0C，制作成AFF涂布漿料。7、將混合好的AFF漿料經(jīng)過涂布設(shè)備，如絲網(wǎng)印刷或流延設(shè)備，制成帶有流動(dòng)助劑的如圖2-1所示的薄膜。8、將薄膜放在陶瓷或玻璃托盤中，送入烘箱。空氣中，階梯加溫，在80-200°C范圍， 2-8小時(shí)。不出現(xiàn)任何開裂和卷曲。9、在高溫260_320°C和高壓5_80帕(bar)大氣壓的熱等靜壓條件下，2-4小時(shí)，將 PI填充到AFF陶瓷孔隙中，完成AFF-PI薄膜的固化，得到圖2_2所示的AFF薄膜。10、在輔助電場5-4000V范圍的正向和反向變化和溫度_30-+120°C范圍變化的作用下，如圖3-1所示，進(jìn)行0. 5-2小時(shí)的AFF薄膜循環(huán)熟化。注意操作中，超聲，攪拌和旋蒸設(shè)備所使用的攪拌棒，以及盛放粉體和漿料的容器，絲網(wǎng)和漿料刮刀等均采用防粘材料或?yàn)榉勒巢牧纤牟牧?，如聚四氟，特氟龍，或玻璃，陶瓷器皿等。雖然以上發(fā)明內(nèi)容已被具體和明確的描述，但其發(fā)明的各種變化和修改，可能會(huì)被變相成為一種可以熟練掌握的技術(shù)，這種有意涵蓋了本發(fā)明的各種變化和修改，屬于本專利附加的權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1. 一種鈣鈦類ABO3結(jié)構(gòu)中的反鐵磁分子(AFM)材料與鈣鈦類ABO3結(jié)構(gòu)中的四方相鐵電分子(FET)材料復(fù)合分子結(jié)構(gòu)下的薄膜工藝制作方法，這種薄膜由AFF粉體或其衍生物和絕緣樹脂材料等組成，經(jīng)過包裹，成膜，預(yù)固化，熱壓，熟化等工藝，在正向，反向電場作用下，發(fā)生磁電阻效應(yīng)。這種AFF薄膜的結(jié)構(gòu)特征在于這種薄膜中的AFF粉體或其衍生物，其中至少包括BaTi03/NdMn03 (或BaNdTiMnO6)或其衍生物復(fù)合的AFF結(jié)構(gòu)；其中，組成AFF粉體或其衍生物化學(xué)結(jié)構(gòu)的元素，A位元素至少包括以下元素的兩種 Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 等；其中，組成AFF粉體或其衍生物化學(xué)結(jié)構(gòu)的元素，B位元素至少包括以下元素的兩種 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni，Cu 等；其中，這種BaTi03/NdMn03 (或BaNdTiMnO6)或其衍生陶瓷結(jié)構(gòu)，其中至少包括=AI3O2， SiO2, TiO2等組成的玻璃相結(jié)構(gòu)，其含量為AFF結(jié)構(gòu)元素含量的0. 1-8% (摩爾分?jǐn)?shù))； 其中，這種薄膜中的絕緣樹脂材料，至少包括聚酰壓胺(PI)極其衍生材料； 其中，這種薄膜固化后的厚度在1-10μπι;其中，這種薄膜AFF粉體或其衍生物與絕緣材料的固含量比例為1 99 99 1 ； 其中，這種薄膜層的上(或內(nèi))表面與一層導(dǎo)電電極，下(或外)表面與另一層導(dǎo)電電極可以組成基于AFF薄膜的基本應(yīng)用系統(tǒng)； 這種薄膜的物理特征在于在電場正向和反向作用下，發(fā)生磁電阻開關(guān)效應(yīng)，等效從“開”到“關(guān)”，或從“關(guān)”到“開” 狀態(tài)；其中，在“開”狀態(tài)下，薄膜基態(tài)等效的電阻Rw，包含絕緣體電阻R1和磁電阻Rmk,，磁電阻Rmk,很??；其中，在“關(guān)”狀態(tài)下，薄膜斷態(tài)等效的電阻Rtw，包含絕緣體電阻R1和磁電阻R k-qff，， 磁電阻Rmmff很大，并且漏電很小；其中，基態(tài)電阻Ron小于斷態(tài)電阻Rtw其中，薄膜厚度增加，等效電阻R增加，耐壓強(qiáng)度增加；其中，偏壓小于Vme,時(shí)，不能產(chǎn)生FET的位移，AFM的磁電阻Rmmff很大，遵循Vmmff =RME-OFFx I OFF其中，偏壓等于或大于Vmk,時(shí)，產(chǎn)生FET的位移和AFM的磁電阻Rmk, “開”(ON)效應(yīng)， RME-ON變的很小，ION為導(dǎo)通電流，遵循Vme, = RME-ONXIQN ；其中，施加反向偏壓-Vme時(shí)，產(chǎn)生FET的反向位移和AFM的磁電阻Rm/‘關(guān)”(OFF)效應(yīng)， R E-。FF 變的很大，Iqff 為反向漏電流，遵循-V E-QFF = RME-offX ("IOFF)； 這種薄膜的制備特征在于 在包裹，成膜，預(yù)固化，熱壓，熟化等工藝中；其中包裹，如圖1，至少包括溶膠-凝膠工藝方法，包裹樹脂1-2于AFF粉體1-1或AFF 粉體衍生物1-1表面，制作成包裹形式的樹脂/AFF粉體顆?；蚱溲苌?；其中成膜，如圖2，這種薄膜涂敷制作過程中，至少包括包裹形式的樹脂/AFF粉體顆?；蚱溲苌?-1，流動(dòng)助劑2-2，其中流動(dòng)助劑2-2至少包括其中一種甘油，乙二胺，甲醇，乙醇等；其中預(yù)固化，對AFF薄膜預(yù)固化，如溫度為80-200°C，時(shí)間2_8小時(shí)，沒有開裂和卷曲；其中熱壓，對完成預(yù)固化的AFF薄膜進(jìn)行等靜壓處理，如溫度270-320°C，壓力5_80帕 (bar)，時(shí)間2-4小時(shí)，也可以對多個(gè)薄膜進(jìn)行層壓；完成熱壓處理的AFF薄膜，是由AFF粉體或其衍生物2-4，以及經(jīng)過熱塑變形，然后固化的絕緣樹脂2-3組成；其中熟化，如圖3，將AFF薄膜3-1放置于兩個(gè)電極3-2之間，電極經(jīng)連接導(dǎo)線3_3，從保溫箱體3-4的瓷孔3-5，分別連接到電源3-6，在電源提供的輔助電場下，如220-4000V范圍的正向和反向變化，同時(shí)，通過溫度流入口 3-7和溫度流出口 3-8對保溫箱體進(jìn)行溫度控制，如_30-+120°C范圍變化的作用下，進(jìn)行0. 5-2小時(shí)的循環(huán)熟化；完成熟化的AFF薄膜，可以利用直流電源，按照AFF結(jié)構(gòu)的FET與AFM特征關(guān)系，如圖 4所示，設(shè)定初始位置參數(shù)；如果設(shè)定FET = 1，為AFM = 0(高磁阻態(tài))，當(dāng)FET = -1時(shí)， AFM = -1 (低磁阻態(tài))；如果設(shè)定FET = -1，為AFM = 0 (高磁阻態(tài))，當(dāng)FET = 1時(shí)，AFM = 1 (低磁阻態(tài))。
2.權(quán)利要求1，其中AFF薄膜中AFF粉體顆粒或其衍生物存在的孔隙，可以通過控制顆粒形狀，尺寸，改進(jìn)工藝方法，如填充具有絕緣特性的無機(jī)金屬氧化物，經(jīng)過二次烘燒工藝， 把孔隙減少到很低的程度。
3.權(quán)利要求1，其中樹脂包裹的AFF粉體顆粒或其衍生物，可以通過旋蒸攪拌(另備負(fù)壓設(shè)備)和研磨，得到在AFF或其衍生物表面包裹一層絕緣樹脂的樹脂AFF粉體，樹脂厚度為 0. I-IOnm,。
4.權(quán)利要求1，其中熱(等靜)壓等方法，是在形成AFF薄膜層并預(yù)固化后進(jìn)行，使適量的具有絕緣性質(zhì)的有機(jī)材料，如PI和聚脂材料，填充到薄膜內(nèi)的孔隙中。
5.權(quán)利要求1，其中AFF粉體極其衍生物和絕緣材料的純度大于99.9999%。
6.權(quán)利要求1，其中絕緣樹脂材料在完成熱(等靜)壓時(shí)實(shí)現(xiàn)交聯(lián)。
7.權(quán)利要求1，其中為AFF薄膜涂敷而制作的漿料，包括與樹脂包裹的AFF粉體顆?；蚱溲苌?，與至少包括其中一種的流動(dòng)助劑甘油，乙二胺，甲醇，乙醇等進(jìn)行混合攪拌，溫度20-4(TC，制作成AFF涂敷漿料。
8.權(quán)利要求1，其中AFF漿料混合攪拌需要采用超聲設(shè)備輔助。
9.權(quán)利要求1，其中薄膜涂敷制作，可將混合好的漿料經(jīng)過涂布設(shè)備，如絲網(wǎng)印刷或流延設(shè)備，制成帶有流動(dòng)助劑的如圖2-1所示的薄膜。
10.權(quán)利要求3和7，超聲，攪拌和旋蒸設(shè)備所使用的攪拌棒，以及盛放粉體和漿料的容器，絲網(wǎng)和漿料刮刀等均采用防粘材料或?yàn)榉勒巢牧纤牟牧希缇鬯姆?，特氟龍，或玻璃，陶瓷器皿等?br> 全文摘要
本發(fā)明描述了一種鈣鈦類ABO3結(jié)構(gòu)中的反鐵磁分子(AFM)材料與鈣鈦類ABO3結(jié)構(gòu)中的四方相鐵電分子(FET)材料復(fù)合分子結(jié)構(gòu)下的薄膜工藝制作方法，這種薄膜由AFF粉體或其衍生物和絕緣樹脂材料等組成，經(jīng)過包裹，成膜，預(yù)固化，熱壓，熟化等工藝，在正向，反向電場作用下，發(fā)生磁電阻效應(yīng)。
文檔編號(hào)H01L43/12GK102447056SQ20101029730
公開日2012年5月9日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者縱堅(jiān)平 申請人:縱堅(jiān)平