[发明专利]一种铋层状结构Bi4+nTi3FenO12+3n晶体的制备工艺

摘要

本发明公开了一种铋层状结构Bi_4+nTi₃Fe_nO_12+3n晶体的制备工艺，它包括以下步骤：1)以高纯Bi₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂为原料进行分步烧结得多晶料，将所得多晶料经切割打磨制得原料棒；2)将原料棒进行熔融准备生长，置入铂金丝或籽晶，诱导晶体生长，得所述的Bi_4+nTi₃Fe_nO_12+3n晶体，其中n取1或2。本发明首次采用微浮区法制备Bi_4+nTi₃Fe_nO_12+3n晶体材料，所得材料表现出该系列晶体完美的天然超晶格结构，有利于最大程度地研究该系列晶体材料本征物性尤其是对于多铁性起源的机理性研究。

主权项

一种铋层状结构Bi_4+nTi₃Fe_nO_12+3n晶体的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)多晶料的制备：以Bi₂O₃、Fe₂O₃和TiO₂粉末为原料，按Bi_4+nTi₃Fe_nO_12+3n的化学计量比进行配料，其中n取1或2，Bi₂O₃的摩尔量过量5～10％，将原料混合均匀并压实成块，然后进行烧结，得多晶料；2)将多晶料进行切割、打磨得多晶料原料棒；3)晶体生长：采用微浮区晶体生长装置进行晶体生长，首先将多晶料原料棒放入中空铂金管下部，确定与铂金管壁接触良好，将铂金管置于晶体生长炉中，在氩气气氛下加热至多晶料原料棒熔化，待熔体状态稳定，引入铂金丝，在1000～1100℃温度下促进晶体生长；4)晶体生长结束后，将原料棒离开新晶体下方的熔体液面，稳定1～2h，冷却后取出，得到所述的Bi_4+nTi₃Fe_nO_12+3n晶体。