[发明专利]一种磁性铁氧体的制备方法

说明书

本发明公开了一种磁性铁氧体的制备方法，包含如下步骤：将聚乙二醇溶于去离子水中混匀后加入氨水，所得的混合液为沉淀剂；称量已酸锶、乙酸镧和乙酰丙酮铁，无水乙醇和丙酮的混合液为有机溶剂A；将乙酰丙酮铁溶于有机溶剂A中得到混合溶液a；将已酸锶和乙酸镧溶解在甘油中得到混合溶液b，已酸锶和乙酸镧：甘油＝0.4g:12～18mL；然后将混合溶液b与混合溶液a混合制备得到Sr²⁺、La³⁺和Fe³⁺的前驱体混合物溶液；然后加入沉淀剂使得Sr²⁺、La³⁺、Fe³⁺同时沉淀；最后沉淀经过经离心、煅烧，最终得到所述的磁性铁氧体。所制得的La_0.2Sr_0.7Fe₁₂O₁₉粉体无杂质且结晶性良好。由于其具有磁性的同时还有良好的光学性能，使其在光伏产业，红外探测及光电子元器件等领域均有潜在的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米材料的制备领域，具体涉及的是一种M型六角铁氧体(La_0.2Sr_0.7Fe₁₂O₁₉)的化学制备方法。

背景技术

磁石在三千年前已经被用作指南针，意大利物理学家Volta于1782年发现了半导体，在现代生活中，磁性材料可以用来存储信息，半导体可以用来加工处理信息。虽然这两类材料在现代社会中发挥着重要作用，但是却从未有过交集。把各行其是的磁性材料和半导体结合起来，使传统电子学摆脱摩尔定律的困境成为科学家们致力研究的方向，该材料通过调控其电子自旋自由度可以将普通半导体器件的逻辑运算及光通讯功能与磁性材料的存储功能集成在单一芯片上，从而大大缩小器件体积和提高存储密度，因电子自旋之间的相互作用能比电荷之间的相互作用能小约一千倍，所以改变自旋状态比改变电荷容易得多，同时能耗也大幅减少，因此，磁性半导体在自旋场效应晶体管、非易失性存储器、自旋发光二极管等领域有着广阔的前景，从而使更加低功耗、超高速的搜索引擎、云计算等信息处理技术变为现实，未来的生活将会因此发生翻天覆地的变化。因此亟需一种简单高效，成本低廉的方法制备具有磁性的同时还有良好的光学性能的磁性铁氧体。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种简单高效，低成本的前驱体共沉淀法，制备La_0.2Sr_0.7Fe₁₂O₁₉粉体。该物质属于六方晶系，空间群：P63/mmc(194)，色泽为黑色，纯相且结晶性良好。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种磁性铁氧体的制备方法，包含如下步骤：

步骤一、将聚乙二醇溶于去离子水中混匀后加入氨水，所得的混合液为沉淀剂，其中聚乙二醇、去离子水和氨水的比例为0.5～1g：5～10mL：30～50mL；按照锶加镧与铁的摩尔比为1:9.5～10，锶与镧的摩尔比为2～3:7称量已酸锶、乙酸镧和乙酰丙酮铁，体积比为70～100mL：50～80mL的无水乙醇和丙酮的混合液为有机溶剂A；将乙酰丙酮铁溶于有机溶剂A中得到混合溶液a，乙酰丙酮铁与有机溶剂A的比例为5～6g:150mL；将已酸锶和乙酸镧溶解在甘油中得到混合溶液b，已酸锶和乙酸镧：甘油＝0.4g:12～18mL；然后将混合溶液b与混合溶液a混合制备得到Sr²⁺、La³⁺和Fe³⁺的前驱体混合物溶液；

步骤二、向步骤一所得的混合物溶液中加入沉淀剂使得Sr²⁺、La³⁺、Fe³⁺同时沉淀；

步骤三、将步骤二所得的沉淀经离心、煅烧，最终得到目标粉体。

作为上述技术方案的优选，本发明提供的磁性铁氧体的制备方法进一步包括下列技术特征的部分或全部：