[发明专利]高温亚铁磁半导体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料合成领域，具体涉及一种高温亚铁磁半导体的制备方法。

背景技术

当代和未来是信息主宰的社会，信息的处理、传输和存储将要求空前的规模和速度。大规模集成电路和高频率器件的半导体材料在信息处理和传输中扮演着重要的角色，这类技术中它们都极大的利用了电子的电荷属性；而信息技术中的信息存储(如磁带、光盘、硬盘等)是由磁性材料来完成的，它们主要是利用了电子的自旋属性。然而人们对于电子电荷与自旋属性的研究和应用是基本上是相互独立发展的。而如果能同时利用电子的电荷和自旋属性，无疑将会给信息技术带来崭新的面貌。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种高温亚铁磁半导体的制备方法。

第一方面，本发明提出了一种具有高温亚铁磁性的半导体，其化学式为CaCu₃Fe₂Os₂O₁₂，具有高的居里温度(接近600K)、宽的半导体能隙(约0.92eV)。

第二方面，本发明提出了一种制备所述高温亚铁磁半导体CaCu₃Fe₂Os₂O₁₂的方法，包括：将CaO、Fe₂O₃、CuO、Os、氧源均匀混合，得到混合物；研磨；将混合物填充在金或铂金胶囊中密封；将金或铂金胶囊置于高压装置中高温高压处理；退火或淬火处理；先降温后卸压；将反应产物从金或铂金胶囊中取出，充分研磨；清洗。

优选地，所述清洗为使用非强氧化性酸清洗。

优选地，所述非强氧化性酸为稀盐酸或稀硝酸。

优选地，所述氧源为选自KClO₃、KClO₄、NaClO₃、NaClO₄、Na₂O₂、Ag₂O₂粉末中的一种。

优选地，所述高压装置为六面顶压机或6-8型二级推进压机。

优选地，所述高温高压处理的压力为6-10GPa，温度大于1000℃。

本发明提出了高温亚铁磁半导体CaCu₃Fe₂Os₂O₁₂，具有高的亚铁磁转变温度以及宽的半导体能隙，在未来的先进电子器件中有潜在应用。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为实施例1制备的CaCu₃Fe₂Os₂O₁₂的XRD图谱；

图2为实施例1制备的CaCu₃Fe₂Os₂O₁₂通过ZFC-FC测量得到的磁化率随温度变化曲线；

图3为实施例1制备的CaCu₃Fe₂Os₂O₁₂的磁化强度随磁场强度变化曲线；

图4为实施例1制备的CaCu₃Fe₂Os₂O₁₂的光电流测量图；以及

图5为CaCu₃Fe₂Os₂O₁₂的能带图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

本发明提出一种具有高温亚铁磁性的高温亚铁磁半导体CaCu₃Fe₂Os₂O₁₂。