【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及磁電功能材料，尤其涉及一種磁電納米復合薄膜及其制備方法與應用。
技術介紹
1、磁電效應能通過外加磁場主動調控材料電學性能因而受到廣泛關注。然而，由于單相磁電材料的稀缺性及其工作溫度較低的特性，相關研究重點逐漸轉向了復合材料體系。復合材料包括具有層狀、柱狀以及顆粒狀等兩相復合物，通過壓電相與磁致伸縮相之間的應變介導作用，或結合maxwell-wagner-sillars效應與磁阻效應實現其磁電響應。這類異質結構具有較高的工作溫度且可實現較大的磁電響應。
2、目前，在顆粒狀納米復合材料中觀測到了一種新型室溫磁電效應，即隧穿磁電效應（tunneling?magneto-dielectric，簡稱tmd）。該效應的機制主要通過基體與顆粒間的相互作用，使電荷載流子在相鄰顆粒間進行自旋振蕩誘導電極化。為了增強該磁電響應，相關技術人員采用合金化以及制備異質結構或單層膜等策略有效提高磁電響應。具體來說，合金化通過將單金屬鈷替換為鐵鈷二元合金，由于合金具有更高的自旋極化率，增強了電荷載流子在納米顆粒間的自旋依賴振蕩，使隧穿效應更強；異質結構策略則通過優化顆粒之間的相互作用和隧穿效應，絕緣基體的優良熱穩定性和電絕緣性增強了磁電響應，并使磁電響應在較寬的頻率范圍內保持穩定；單層膜結構策略則通過將納米顆粒結構的厚度減至單層膜極限，有效減少了電子散射效應，提升磁電。然而，這些方法難以靈活調控多種材料成分之間的協同作用，所獲得的材料磁化強度低，磁電性能差。
3、因此，需提供一種磁化強度高、磁電性能好的磁電納米復合薄膜。
技術實現思路
1、有鑒于此，本申請提供一種磁電納米復合薄膜及其制備方法與應用，用于解決如何提高磁電納米復合薄膜的磁化強度與磁電性能的問題。
2、為達到上述技術目的，本申請采用以下技術方案：
3、第一方面，本申請提供一種納米復合薄膜材料，其包括磁性相與絕緣陶瓷相，磁性相包括磁性co納米顆粒，絕緣陶瓷相包括mgf2陶瓷基體，磁性co納米顆粒均勻分布于mgf2陶瓷基體中，相鄰磁性co納米顆粒的間距為亞納米級。
4、優選的，納米復合薄膜材料的化學通式為cox(mgf2)1?x，其中，0.12≤x≤0.23。
5、優選的，磁性co納米顆粒的粒徑為2-5nm；相鄰磁性co納米顆粒的間距為0.2-0.5nm。
6、第二方面，本申請提供一種包含納米復合薄膜材料的磁電納米復合薄膜。
7、第三方面，本申請提供一種磁電納米復合薄膜的制備方法，包括以下步驟：
8、s1.獲取襯底；
9、s2.通過三靶磁控共濺射工藝，在襯底表面制備納米復合薄膜；
10、s3.將電極材料壓合于納米復合薄膜表面，即得磁電納米復合薄膜。
11、優選的，步驟s2中，通過三靶磁控共濺射工藝，在襯底表面制備納米復合薄膜的具體操作為：將co濺射靶、第一mgf2濺射靶、第二mgf2濺射靶同時濺射于襯底表面，經沉積后，即得納米復合薄膜。
12、優選的，過三靶磁控共濺射工藝中，本底真空度為：7-9×10-5pa，靶基距為50-60cm，工作氣體為氬氣，工作氣體氣流速率為10-20?sccm，工作氣壓為0.25?-0.5pa；第一mgf2濺射靶的濺射功率為200-250w，第二mgf2濺射靶的濺射功率為200-250w，co濺射靶的濺射功率為90-130?w。
13、優選的，襯底包括si基板、si/sio2/ti/pt復合基板中的一種或幾種。
14、優選的，電極材料包括導電金屬銦板。
15、第四方面，本申請提供一種磁電納米復合薄膜在磁傳感器或阻抗可調器件中的應用。
16、本申請的有益效果如下：本申請采用三靶濺射工藝，有效提高了薄膜的沉積速率（相較于雙靶濺射工藝提高了1.6倍），使co納米顆粒均勻分布于mgf2陶瓷基體中，并使納米顆粒間距處于亞納米級，形成具有隧穿磁電效應的納米復合結構，得到的薄膜磁化強度高且磁電耦合性能強。
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1.一種納米復合薄膜材料，其特征在于，其包括磁性相與絕緣陶瓷相，所述磁性相包括磁性Co納米顆粒，所述絕緣陶瓷相包括MgF2陶瓷基體，所述磁性Co納米顆粒均勻分布于所述MgF2陶瓷基體中，相鄰所述磁性Co納米顆粒的間距為亞納米級。
2.根據權利要求1所述的納米復合薄膜材料，其特征在于，其化學通式為Cox(MgF2)1?x，其中，0.12≤x≤0.23。
3.根據權利要求1所述的納米復合薄膜材料，其特征在于，所述磁性Co納米顆粒的粒徑為2-5nm；相鄰所述磁性Co納米顆粒的間距為0.2-0.5nm。
4.一種包括如權利要求1-3任一項所述的納米復合薄膜材料的磁電納米復合薄膜。
5.一種如權利要求4所述的磁電納米復合薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，通過三靶磁控共濺射工藝，在所述襯底表面制備納米復合薄膜的具體操作為：將Co濺射靶、第一MgF2濺射靶、第二MgF2濺射靶同時濺射于所述襯底表面，經沉積后，即得所述納米復合薄膜。
7.?根據權利要求6所述
8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述襯底包括Si基板、Si/SiO2/Ti/Pt復合基板中的一種或幾種。
9.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述電極材料包括導電金屬銦板。
10.一種如權利要求5-9任一項所述的制備方法得到的磁電納米復合薄膜在磁傳感器或阻抗可調器件中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種納米復合薄膜材料，其特征在于，其包括磁性相與絕緣陶瓷相，所述磁性相包括磁性co納米顆粒，所述絕緣陶瓷相包括mgf2陶瓷基體，所述磁性co納米顆粒均勻分布于所述mgf2陶瓷基體中，相鄰所述磁性co納米顆粒的間距為亞納米級。
2.根據權利要求1所述的納米復合薄膜材料，其特征在于，其化學通式為cox(mgf2)1?x，其中，0.12≤x≤0.23。
3.根據權利要求1所述的納米復合薄膜材料，其特征在于，所述磁性co納米顆粒的粒徑為2-5nm；相鄰所述磁性co納米顆粒的間距為0.2-0.5nm。
4.一種包括如權利要求1-3任一項所述的納米復合薄膜材料的磁電納米復合薄膜。
5.一種如權利要求4所述的磁電納米復合薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟s2中，通過三靶磁控共濺射工藝，在所述襯底表面制備納米復合薄膜的...
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