[发明专利]一种获得Fe3

说明书

本发明公开了一种证实Fe₃GeTe₂属于新型超磁致伸缩材料的实现方法，包含了材料的生长方法和测试方法，属于磁致伸缩材料技术领域。所述方法包括如下步骤：制备单晶Fe₃GeTe₂块体材料；将单晶Fe₃GeTe₂块体材料制作成平行板电容器，在外加磁场下，根据平行板电容器电容值的变化来判断材料是否具有磁致伸缩效应，并可得到其精确的磁致伸缩系数。本发明第一次直接通过实验的手段证实了Fe₃GeTe₂材料具有巨大的磁致伸缩效应，精确的得到了不同温度下的磁致伸缩系数，并对其实际应用给予了详细的指导，明确了其将来应用到实际生活中的潜力。

技术领域

本发明属于磁致伸缩材料技术领域，具体涉及一种证实Fe₃GeTe₂属于新型超磁致伸缩材料的实现方法，包含了材料的生长方法和测试方法。

背景技术

在外加磁场下，铁磁和亚铁磁材料的磁化强度重新排列，以至于其形状或纬度发生变化的现象即为磁致伸缩现象。简单来说，铁磁和亚铁磁材料在外加磁场磁化时，其体积和长度发生变化；而失去外磁场后，其体积和长度又恢复至原先的状态。

早在19世纪中叶，这种现象就有了实际的应用；例如利用镍、金煤基合金、铁基合金和铁氧体等磁性材料的磁致伸缩效应制作的音响变换振子(超声波发生器)等。但由于其饱和磁致伸缩系数λ过小，在20-80ppm之间，因此没有得到广泛的应用。后来人们发现了具有较大饱和电致伸缩(电场激发材料体积和长度的变化)系数(λ＝200-400ppm)的压电材料(代表性的PZT陶瓷材料)，其很快地得到了广泛的应用。因此开发具有更大饱和磁致伸缩效应地材料，提高其应用范围是人们一直追求的目标。

20世纪70年代，人们在稀土元素单晶Tb、Dy或化合物TbFe₂等中发现了巨大的磁致伸缩效应，其值达到几百至几千ppm量级，这类材料统称为超磁致伸缩材料。这种材料的弹性模量是随磁场变化的，因此可调控；并且响应时间非常短；可在低频下工作，工作频带宽；其磁致伸缩性能不随时间变化而变化，因此稳定性好、可靠性高；无疲劳和过热失效等问题。

由于这类材料在磁场的作用下，其长度或体积会发生变化；进而发生位移做功或在交变磁场下可反复发生伸张与缩短，从而产生声波或振动。因此这类材料可以将电磁能(电磁信息)转换为声能(声信息)或机械能(机械位移信息等)；反之也可以将声能或机械能转换为电磁能。因此这类材料是重要的能量与信息转换性功能材料；它在微位移驱动、机器人、电声换能器技术、水声换能器技术、海洋探测与开发技术、减振与防振、防噪与减噪系统、自动化技术和燃油喷射技术等高技术领域有着广泛的应用前景。因此寻找具有巨大磁致伸缩效应的铁磁或亚铁磁材料引起了人们越来越多的兴趣。