一種LaSrMnCo/GdSrMnCo共摻鐵酸鉍超晶格薄膜及其制備方法與流程

本發明屬于功能材料領域，涉及在功能化的fto/glass基板表面制備lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜，具體為bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3/bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3超晶格薄膜。

背景技術：

bifeo3是少數的單相多鐵材料之一，具有扭曲的鈣鈦礦結構(屬于r3c點群)，由立方結構沿(111)方向拉伸而形成的一種偏離理想鈣鈦礦結構的斜六方結構，在室溫下同時具有鐵電有序和反鐵磁有序，由于具有較高的鐵電相變溫度(tc＝1103k)和磁相變溫度(tn＝643k)，在磁電傳感器，自旋電子器件，存儲器等方面有廣泛的應用前景而得到關注。

但是，bifeo3主要存在著以下幾方面的問題，如漏電流大、剩余極化小、磁性弱、磁電耦合效應弱等，極大程度上限制了它的應用。通過a、b位離子共摻雜可以有效的改善薄膜的鐵電、鐵磁性能。另外，可以通過將現有的一些功能材料通過界面工程將其組合起來，制備出一些異質結或者超晶格結構。通過這種手段，可將相關功能材料的各自優異性質通過界面有機的結合起來，在納米尺度對體系的電荷序、自旋序及軌道序進行調控。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，沉積在襯底上而構成的。其中調制摻雜超晶格是在同種材料中有規則地摻入不同濃度的雜質，在界面處由于費米能級的不同，會產生電荷遷移，能帶發生彎曲；可以通過改變超晶格薄膜的界面化學環境來控制界面結構，可以顯著提高界面的電學性質。通過利用超晶格薄膜的應力或應變、層間耦合等物理效應，可得到高性能或單一結構材料不具有的多鐵性能。鐵電超晶格薄膜結構材料因其具有比單體材料更多的優越性能而受到越來越多的關注，在鐵電和鐵磁性能上具有有更加優越的表現。

目前，還沒有關于bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3/bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3超晶格薄膜及其制備方法的相關報道。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜及其制備方法，該方法設備要求簡單，實驗條件容易達到，摻雜量容易控制，制得的lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜為bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3/bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3超晶格薄膜，可改善bifeo3基薄膜的多鐵性能。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜，所述lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜由若干層相互間隔排列的晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜依次疊加構成。

所述晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜的結構為三方結構，空間群為體積分數72.17％的r3c:h和體積分數27.83％的r3m:r共存；晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜的結構為三方結構，空間群為體積分數16.17％的r3c:h和體積分數83.83％的r3m:r共存。

所述晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜的層數分別為5～10層，每層晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜的厚度為30～40nm。

所述的lasrmnco/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0.90:0.12:0.03:0.94:0.04:0.02將硝酸鉍、硝酸鑭、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，得到前驅液a；

按摩爾比為0.90:0.12:0.03:0.94:0.04:0.02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，得到前驅液b；

步驟2：將前驅液a旋涂在fto/glass基片上，得到bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3濕膜，濕膜經勻膠后在190～210℃下烘烤得干膜，再于540～550℃下在空氣中退火，得到晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟3：將晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜冷卻至室溫，在其表面旋涂前驅液b，得到bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3濕膜，濕膜經勻膠后在190～210℃下烘烤得干膜，再于540～550℃下在空氣中退火，即在晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟4：重復步驟2和步驟3，即在晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，再在晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，如此循環直到達到所需厚度，即得到lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜。

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

所述前驅液a和前驅液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基片表面達到原子清潔度。

所述步驟2和步驟3中勻膠時的勻膠轉速為3600～4200r/min，勻膠時間為12～18s。

所述步驟2和步驟3中勻膠后的烘烤時間為6～9min。

所述步驟2和步驟3中的退火時間為6～10min。

相對于現有技術，本發明具有以下有益效果：

本發明提供的lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜的制備方法，以硝酸鉍、硝酸鑭或硝酸釓、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，得到兩種不同摻雜元素的穩定的前驅液a和前驅液b；先用前驅液a在基板上進行旋涂，退火制備出一層晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，在此薄膜的基礎上再用前驅液b進行旋涂，退火制備出第二層晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，如此類推，重復旋涂前驅液a和前驅液b并層層退火，交替制備出晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，即得到lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜。本發明采用溶膠-凝膠工藝，通過堿土元素sr，稀土元素la或gd和過渡金屬元素mn和co四元素共摻雜制備lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜。相比于其他制備薄膜的方法，本發明設備要求簡單，實驗條件容易達到，成本低廉，反應容易進行，工藝過程溫度低，制備過程及摻雜量容易控制，適宜在大的表面和形狀不規則的表面上制備薄膜，很容易均勻定量地摻入一些微量元素，可以在短時間內獲得原子或分子水平的均勻性，該方法制得的lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜均勻性較好，且化學組分精確可控。

本發明通過溶膠-凝膠法制備出一種逐層交替生長的lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜，鐵電超晶格是在控制材料的結構、成份、層厚(nm尺度下)、疊層周期等條件的基礎上，由兩種或兩種以上性能不同的薄膜材料交替生長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的不同，整個結構會產生一定的外延應變，從而影響各層以及整個超晶格體系的性能。利用這種現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用前景。超晶格薄膜可以將相關功能材料各自優異的性質通過界面有機的耦合，通過利用超晶格薄膜的應力或應變、層間耦合等物理效應，可得到高性能或單一結構材料不具有的多鐵性能；通過改變界面化學環境來控制界面結構，可以顯著提高界面的電學性質；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、增強的鐵電特性等；另外，超晶格薄膜內部的界面效應能夠阻礙電子或者空穴在電場作用下的傳遞，進一步提高超晶格薄膜的絕緣性，并進一步減小漏電流密度，改善薄膜的多鐵性能。

本發明制備的lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜是由兩種不同摻雜元素的晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜相互交替制備從而形成的超晶格結構，比單一結構的bifeo3薄膜具有更加優越的多鐵性能，可改善bifeo3基薄膜的多鐵性能。

進一步的，本發明采用晶體結構類似的菱方鈣鈦礦結構的不同組分鐵酸鉍薄膜組建超晶格薄膜，即用結構為三方結構，空間群為r3c:h(72.17％)和r3m:r(27.83％)共存的bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和用結構為三方結構，空間群為r3c:h(16.17％)和r3m:r(83.83％)共存的bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜交替組合構建出lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜，即bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3/bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3超晶格薄膜，可以提高bifeo3基薄膜的多鐵性能。

附圖說明

圖1是本發明實施例3制備的lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜中晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜的xrd精修圖；

圖2是本發明實施例3制備的lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜中晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜的xrd精修圖。

具體實施方式

下面結合附圖和本發明優選的具體實施例對本發明做進一步描述，原料均為分析純。

實施例1

步驟1：以硝酸鉍、硝酸鑭、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過量5％)，按摩爾比為0.90:0.12:0.03:0.94:0.04:0.02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的穩定的前驅液a；

以硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過量5％)，按摩爾比為0.90:0.12:0.03:0.94:0.04:0.02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的穩定的前驅液b；

步驟2：先將fto/glass基片清洗干凈，然后在紫外光下照射，使fto/glass基片表面達到原子清潔度，然后將前驅液a旋涂在fto/glass基片上，其勻膠轉速為4000r/min，勻膠時間為14s，得到bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3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bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟3：將晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜冷卻至室溫，在其表面旋涂前驅液b，其勻膠轉速為4000r/min，勻膠時間為14s，得到bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3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bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟4：重復步驟2和3，即在晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，再在晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，直到制備出各5層每層30～40nm厚的相互間隔的晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，即得到lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜。

實施例2

步驟1：以硝酸鉍、硝酸鑭、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過量5％)，按摩爾比為0.90:0.12:0.03:0.94:0.04:0.02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的穩定的前驅液a；

以硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過量5％)，按摩爾比為0.90:0.12:0.03:0.94:0.04:0.02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的穩定的前驅液b；

步驟2：先將fto/glass基片清洗干凈，然后在紫外光下照射，使fto/glass基片表面達到原子清潔度，然后將前驅液a旋涂在fto/glass基片上，其勻膠轉速為3900r/min，勻膠時間為16s，得到bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3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bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟3：將晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜冷卻至室溫，在其表面旋涂前驅液b，其勻膠轉速為3900r/min，勻膠時間為16s，得到bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3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bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟4：重復步驟2和3，即在晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，再在晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，直到制備出各6層每層30～40nm厚的相互間隔的晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，即得到lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜。

實施例3

步驟1：以硝酸鉍、硝酸鑭、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過量5％)，按摩爾比為0.90:0.12:0.03:0.94:0.04:0.02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的穩定的前驅液a；

以硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過量5％)，按摩爾比為0.90:0.12:0.03:0.94:0.04:0.02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的穩定的前驅液b；

步驟2：先將fto/glass基片清洗干凈，然后在紫外光下照射，使fto/glass基片表面達到原子清潔度，然后將前驅液a旋涂在fto/glass基片上，其勻膠轉速為3800r/min，勻膠時間為15s，得到bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3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bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟3：將晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜冷卻至室溫，在其表面旋涂前驅液b，其勻膠轉速為3800r/min，勻膠時間為15s，得到bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3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bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟4：重復步驟2和3，即在晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，再在晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，直到制備出各7層每層30～40nm厚的相互間隔的晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，即得到lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜。

采用x-射線衍射儀測定lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜的物相組成結構。sem測定lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜的微觀形貌。用radiantmultiferroic鐵電分析儀測試lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜的鐵電性能，用agilente4980a精密lcr表測試lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜的介電性能，用agilentb2900測試lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜的漏導電流特性。

圖1和圖2分別為lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜中晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜的xrd精修圖，由圖1可知，lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜中晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜結構為三方結構，空間群為r3c:h(72.17％)和r3m:r(27.83％)共存；由圖2可知，lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜中晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜結構為三方結構，空間群為r3c:h(16.17％)和r3m:r(83.83％)共存。兩種薄膜晶體結構相似，衍射峰對應的衍射峰角度向左偏差0.07度，且兩種薄膜的結晶性能良好，薄膜樣品中沒有其他雜質出現。

實施例4

步驟1：以硝酸鉍、硝酸鑭、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過量5％)，按摩爾比為0.90:0.12:0.03:0.94:0.04:0.02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的穩定的前驅液a；

以硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過量5％)，按摩爾比為0.90:0.12:0.03:0.94:0.04:0.02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的穩定的前驅液b；

步驟2：先將fto/glass基片清洗干凈，然后在紫外光下照射，使fto/glass基片表面達到原子清潔度，然后將前驅液a旋涂在fto/glass基片上，其勻膠轉速為3600r/min，勻膠時間為18s，得到bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3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bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟3：將晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜冷卻至室溫，在其表面旋涂前驅液b，其勻膠轉速為3600r/min，勻膠時間為18s，得到bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3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bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟4：重復步驟2和3，即在晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，再在晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，直到制備出各8層每層30～40nm厚的相互間隔的晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，即得到lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜。

實施例5

步驟1：以硝酸鉍、硝酸鑭、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過量5％)，按摩爾比為0.90:0.12:0.03:0.94:0.04:0.02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的穩定的前驅液a；

以硝酸鉍、硝酸釓、硝酸鍶、硝酸鐵、醋酸錳和硝酸鈷為原料(硝酸鉍過量5％)，按摩爾比為0.90:0.12:0.03:0.94:0.04:0.02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的穩定的前驅液b；

步驟2：先將fto/glass基片清洗干凈，然后在紫外光下照射，使fto/glass基片表面達到原子清潔度，然后將前驅液a旋涂在fto/glass基片上，其勻膠轉速為4200r/min，勻膠時間為12s，得到bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3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bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟3：將晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜冷卻至室溫，在其表面旋涂前驅液b，其勻膠轉速為4200r/min，勻膠時間為12s，得到bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3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bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜；

步驟4：重復步驟2和3，即在晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，再在晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜上制備出晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，直到制備出各10層每層30～40nm厚的相互間隔的晶態bi0.85la0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜和晶態bi0.85gd0.12sr0.03fe0.94mn0.04co0.02o3薄膜，即得到lasrmnco/gdsrmnco共摻鐵酸鉍超晶格薄膜。

以上所述內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不是全部或唯一的實施方式，本領域普通技術人員通過閱讀本發明說明書而對本發明技術方案采取的任何等效的變換，均為本發明的權利要求所涵蓋。