[发明专利]一种铁磁金属材料及其制备方法和应用

说明书

一种铁磁金属材料，该铁磁金属材料的化学式为La₃MnAs₅，晶体结构为六方晶系，空间群为P63/mcm，对应空间群号为193，所述铁磁金属材料的晶体结构沿着c轴方向由三聚化的MnAs₆八面体通过面共享方式连接，呈一维链状结构；ab平面由MnAs₆链组成三角晶格，链与链之间平行排列，链间的距离为晶格常数a。该铁磁金属材料通过以下方法制备得到：先将金属La粉末、金属Mn粉末和As粉末按照3：1：5摩尔比例充分研磨混合，再利用压片机将研磨后的混合物压制成形，最后在3～8GPa压力以及1200～1400℃下烧结获得所述铁磁金属材料。本发明的铁磁金属材料具有典型的一维晶体结构，具有较高的磁转变温度，磁各向异性特征较好。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种铁磁金属材料及其制备方法和应用。

背景技术

铁磁金属材料作为一类重要的基础功能材料，目前已被广泛地应用于电子、自动化、通信、医疗及生活用品等诸多领域，同时，铁磁材料在信息的存储、处理与传输等方面也扮演着重要的作用。因此，作为一种优良的高密度磁记录材料、电磁波吸收材料、生物和医学工程材料，铁磁金属材料得到了广大科研工作者的广泛研究和关注。

一维自旋链系统由于维度的降低而展现出有别于二维或三维系统的新奇物理特性如超导、强的磁各向异性、量子相变等等，一直以来都是凝聚态物理领域研究的热点。同时，一维自旋链系统可以作为理解更复杂的高维系统的磁性一个很好的起点。然而在实际中，理想的一维材料是不存在的。一维自旋链在堆积的过程中，不可避免地会出现耦合作用，从而形成准一维自旋链材料。准一维自旋链材料尤其是铁磁性材料因为其独特的晶体结构以及磁各向异性等物性，可以突破各向同性铁磁材料对电磁性能的限制，为开发新型的电磁功能材料开辟新的途径。

目前研究较多的准一维自旋链铁磁材料在输运方面均展现出绝缘体行为，并且自旋链之间的电子跃迁较弱，使得其铁磁长程序温度均比较低，这些大大限制了它们在自旋电子器件方面的应用，因此开发新型的具有高磁转变温度的准一维自旋链铁磁具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁磁金属材料及其制备方法和应用，该铁磁金属材料具有典型的一维晶体结构，具有较高的磁转变温度，磁各向异性特征较好。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种铁磁金属材料，该铁磁金属材料的化学式为La₃MnAs₅，晶体结构为六方晶系，空间群为P63/mcm，对应空间群号为193，所述铁磁金属材料的晶体结构沿着c轴方向由三聚化的MnAs₆八面体通过面共享方式连接，呈一维链状结构；ab平面由MnAs₆链组成三角晶格，链与链之间平行排列，链间的距离为晶格常数a。

一种铁磁金属材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1) 将金属La粉末、金属Mn粉末和As粉末按照3：1：5摩尔比例研磨混合，得到混合物；

(2) 利用压片机将步骤（1）得到的混合物压制成形；

(3) 将经步骤（2）压制成形的混合物在3～8GPa压力以及1200～1400℃温度条件下进行烧结，即得所述铁磁金属材料。

进一步地，步骤（2）中混合物经压制成形得到圆柱体。

进一步地，所述圆柱体的直径为6mm，高为1～3mm。

进一步地，步骤(3)中烧结的时间为0.1～3小时。

如上所述的铁磁金属材料在制备电磁器件方面的应用。

本发明的有益效果：