[发明专利]一种新型铁磁性铜铁复合颗粒及其制备方法

说明书

本发明提供一种新型铁磁性铜铁复合颗粒及其制备方法，得到的新型铁磁性铜铁复合颗粒，在Fe掺杂含量为3‑10mol%内，饱和磁化强度达到0.5‑2.0emu/g，矫顽力达到780‑820 Oe。该种新型铁磁性铜铁复合颗粒具有优良磁性的全氧化物Cu_1‑xFe_xO体系的铁磁性颗粒，铁磁性颗粒可均匀镶嵌在反铁磁CuO中间，形成良好的铁磁/反铁磁耦合界面，在交换偏置体系中具有优良的交换偏置效应，是制备与铁磁/反铁磁系统交换偏置效应相关的电子器件的优良材料，可应用到一维、二维及三维电器件中。

技术领域

本发明属于无机非金属磁性材料制备领域，具体涉及一种新型铁磁性铜铁复合颗粒及其制备方法。

背景技术

与铁磁性材料密切相关的铁磁性/反铁磁性系统交换偏置效应，是磁性存储器基本构件的物理基础之一，在自旋电子学器件制备中具有非常重要的价值。铁磁性材料的磁性能，决定了铁磁/反铁磁系统交换偏置效应的结果，进而影响电子器件的性能。

目前对铁磁性/反铁磁性系统复合材料的研究，主要集中在如Co/CoO、Ni/NiO、Fe/Fe3O4 和Fe/Fe2O3 等方面，且绝大部分复合材料的研究制备，集中在二维薄膜方面，但该种磁性材料的存在磁化强度不高、应用受限等问题，使得磁性材料综合应用性能不高，该种薄膜结构的交换偏置效应材料，受制备工艺，颗粒大小等的因素的影响，性质不稳定，且只能应用在二维电子器件方面，应用领域十分受限，经济价值较低。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，对现有工艺进行进一步优化，本发明提供一种新型铁磁性铜铁复合颗粒及其制备方法，以实现以下发明目的：

1、增大磁性材料的磁化强度

2、扩展磁性材料的应用范围

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种新型铁磁性铜铁复合颗粒，其特征在于，在Fe掺杂含量为3-10mol%内，饱和磁化强度达到0.5-2 .0emu/g，矫顽力达到780-820 Oe；

所述新型铁磁性铜铁复合颗粒制备方法，其特征在于，所述制备方法，包括溶液配制、沉淀、洗涤、烘干、预烧、烧结步骤；

所述溶液配制，其特征在于， FeCl3·6H₂O占的FeCl₃·6H₂O和CuCl₂·2H₂O摩尔总量的3%-10%；超声频率为20-25Hz，超声时间10-12分钟；

所述沉淀，沉淀剂是碳酸氢氨，浓度为0.2-0.3g/mL，碳酸氢氨溶液以2mL/分钟流速缓慢加入，每2分钟采用pH试纸测试一次，使反应后的PH值保持在7-8；

所述洗涤，用去离子水反复洗涤沉淀多次，直至洗涤溶液从蓝色洗至无色；

所述烘干，干燥温度为120-130℃，干燥时间为2-3小时；

所述预烧，先将沉淀物研磨成面粉状，后再300-350℃下预烧3-4小时；

所述烧结，需圆形模具中用10MPa的压力压制成直径为1cm、厚度为1mm的小圆片，后置于400-600℃温度下烧结6-6.5小时；

本文采用溶胶-凝胶法和化学共沉淀法，制备出具有优良磁性的全氧化物Cu_1-xFe_xO体系的铁磁性颗粒，该铁磁性颗粒可均匀镶嵌在反铁磁CuO中间，形成良好的铁磁/反铁磁耦合界面，在交换偏置体系中具有优良的交换偏置效应，是制备与铁磁/反铁磁系统交换偏置效应相关的电子器件的优良材料，可应用到一维、二维及三维电器件中。

采用上述技术方案，本发明的有益效果为：