[发明专利]一种铁磁/石墨烯外延界面及其低温制备方法有效
申请号: | 202010456078.X | 申请日: | 2020-05-26 |
公开(公告)号: | CN111519186B | 公开(公告)日: | 2022-06-14 |
发明(设计)人: | 潘孟春;邱伟成;胡佳飞;李裴森;彭俊平;吴瑞楠;胡悦国 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军国防科技大学 |
主分类号: | C23C28/00 | 分类号: | C23C28/00;C23C16/505;C23C16/26;C23C14/58;C23C14/18;H01L29/16;H01L29/165;H01L43/10 |
代理公司: | 湖南兆弘专利事务所(普通合伙) 43008 | 代理人: | 张丽娟 |
地址: | 410073 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 石墨 外延 界面 及其 低温 制备 方法 | ||
1.一种铁磁/石墨烯外延界面的低温制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、在绝缘基底上生长具有六角对称晶格属性的铁磁薄膜,所述绝缘基底为与铁磁薄膜晶格对称性一致的基底;
S2、对铁磁薄膜依次进行退火处理和表面还原处理,得到活性单晶薄膜;所述退火处理的温度为800~1000℃;
S3、将活性单晶薄膜置于等离子体化学气相沉积系统中,通入含有碳源的前驱体,在550~850℃、等离子功率为50~100W的条件下,借助活性单晶薄膜表面势能的诱导,在活性单晶薄膜上外延生长石墨烯,关闭等离子体和停止前驱体的通入,降温冷却,得到铁磁/石墨烯外延界面。
2.根据权利要求1所述的低温制备方法,其特征在于:所述步骤S3中,所述含有碳源的前驱体为甲烷与氢气的混合气体,所述甲烷和氢气的流速比为1∶1;外延生长石墨烯的压强为1~10Pa。
3.根据权利要求2所述的低温制备方法,其特征在于:外延生长石墨烯的时间为15~60s。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的低温制备方法,其特征在于:所述步骤S1中,所述铁磁薄膜为镍薄膜或钴薄膜。
5.根据权利要求4所述的低温制备方法,其特征在于:所述绝缘基底为Al2O3(0001)或YSZ(111)。
6.根据权利要求5所述的低温制备方法,其特征在于,采用电子束蒸发法或磁控溅射法在绝缘基底上生长铁磁薄膜。
7.根据权利要求4所述的低温制备方法,其特征在于:所述步骤S2中,所述表面还原处理的气体为氢气或氢气和惰性气体的混合气体。
8.一种铁磁/石墨烯外延界面,其特征在于:所述铁磁/石墨烯外延界面根据权利要求1至7中任一项所述低温制备方法制备得到,所述铁磁/石墨烯外延界面上石墨烯的层数为1~10层。
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