[发明专利]一种基于巨磁热La-Fe-Co-Si的多铁复合材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种兼具磁记忆效应和磁制冷效应的多铁复合材料，其包括铁电PMN-PT单晶衬底和具有巨磁热效应的La-Fe-Co-Si铁磁合金层，其中，所述PMN-PT单晶衬底的两个表面均蒸镀有金属电极，并且通过胶粘剂与所述La-Fe-Co-Si铁磁合金层粘结形成所述多铁复合材料，其中所述PMN-PT单晶衬底为(011)取向的化学组成为(1-x)Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O_3-xPbTiO₃的铁电材料，其中，0.27x0.33；所述多铁复合材料的磁性状态通过施加正向的脉冲电压和负向的脉冲电压进行切换，其中正向和负向脉冲电压为+12kV/cm和-12kV/cm。

2.根据权利要求1所述的多铁复合材料，其中，所述La-Fe-Co-Si铁磁合金层的厚度为10～100μm。

3.根据权利要求2所述的多铁复合材料，其中，所述La-Fe-Co-Si铁磁合金层的厚度为15～25μm。

4.根据权利要求1所述的多铁复合材料，其中，位于所述PMN-PT单晶衬底的顶面的金属电极厚度为20nm～200nm，位于所述PMN-PT单晶衬底的底面的金属电极厚度为50nm～100μm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的多铁复合材料，其中，所述金属电极为Au、Ag、Cu、Pt、Al、Sn和In中的一种或多种。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的多铁复合材料，其中，所述胶粘剂为环氧树脂。

7.权利要求1至6中任一项所述的多铁复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：制备La-Fe-Co-Si铁磁合金甩带片；在PMN-PT单晶衬底的顶面和底面蒸镀金属电极；用胶粘剂将PMN-PT单晶衬底的顶面与所述La-Fe-Co-Si铁磁合金片粘结形成所述多铁复合材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，制备La-Fe-Co-Si铁磁合金片的步骤包括：

(1)按化学式La(Fe_1-xCo_x)_13-ySi_y配备原料，其中，0.04≤x≤0.08，1.1≤y≤1.4；放入电弧炉中，抽真空，用氩气清洗，并在氩气保护下熔炼，获得合金锭；

(2)将合金锭真空封管，退火后液氮淬火，然后切片，通过砂纸打磨将其减薄至10～100μm；或者将合金锭切块后在氩气保护下甩带获得厚度为10～25μm的甩带片并退火。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述步骤(2)包括：将合金锭真空封管，在1000～1150℃下退火15～50天后液氮淬火，然后利用线切割机将所得成相的La-Fe-Co-Si合金锭切成薄片，通过砂纸打磨将其进一步减薄至100μm以下；或者

所述步骤(2)包括：将合金锭切成1～3g的小块，放入甩带机，抽真空，用氩气清洗，并且在氩气保护下甩带，获得厚度为10～25μm的甩带片，然后在1000～1150℃真空条件下退火15～60min。

10.权利要求1至6中任一项所述的多铁复合材料或者按照权利要求7至9中任一项所述方法制得的多铁复合材料在磁制冷、磁存储器、磁电探测器和逻辑器件中的应用。