[发明专利]一种铁磁薄膜外延单层石墨烯及其制备方法

权利要求书

1.一种铁磁薄膜外延单层石墨烯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、在绝缘基底上生长具有正六角晶格属性的铁磁薄膜，所述绝缘基底和铁磁薄膜晶格属性相匹配；

S2、将铁磁薄膜置于化学气相沉积系统中，通入氢气和惰性气体，升温至900～950℃，对铁磁薄膜进行退火处理，得到单晶薄膜；

S3、通入碳源气体，所述碳源气体、氢气和惰性气体的流量比为1∶10～50∶50，升温至900～950℃保温，使碳在单晶薄膜上外延成核；所述碳源气体为甲烷；

S4、停止通入碳源气体和氢气，保温，使碳在单晶薄膜上扩散；

S5、以150～200℃/min的降温速率降温冷却，使石墨烯在单晶薄膜上析出，得到铁磁薄膜外延单层石墨烯。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述退火处理的时间为1～2h；所述升温的速率为20~30℃/min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述保温的时间为35～45min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，所述保温时间为30～60min。

5.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所说绝缘基底为Al₂O₃(0001)或YSZ（111）。

6.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述铁磁薄膜为镍金属薄膜或钴金属薄膜。

7.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，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。