[发明专利]孪晶氧化铜掺铕室温铁磁半导体材料的制备方法

摘要

本发明的孪晶氧化铜掺铕室温铁磁半导体材料的制备方法属于晶体材料制备技术领域。使用简单的实验装置并利用气体和液体化学反应无机合成及热处理方法制备孪晶氧化铜掺铕材料，有配置气体和液体化学反应所需的原料、气体和液体化学反应及热处理制备孪晶氧化铜掺铕材料等步骤。本发明制备的样品具有独特的孪晶晶体结构，拥有特殊的孪晶晶面的氧化铜掺铕材料在光、电、磁学材料等领域具有潜在的应用前景。此外，本发明实现了对孪晶氧化铜半导体材料进行有效的稀土元素掺杂，丰富了孪晶氧化铜材料的晶体结构，使其具有较高的室温饱和磁化强度，是一种潜在的稀磁半导体材料，对自旋电子器件及非易失性存储器等方面的研究具有重要的价值。

主权项

1.一种孪晶氧化铜掺铕室温铁磁半导体材料的制备方法，具体步骤如下：1)配置气体和液体化学反应所需的原料：用去离子水与乙酸铜配置铜离子浓度为2～10mmol/L的乙酸铜溶液；用去离子水和乙酸铕配置铕的离子溶度为5～20mmol/L的乙酸铕溶液；用去离子水和聚乙烯吡咯烷酮配置浓度为100～200mmol/L的聚乙烯吡咯烷酮溶液；用上述的乙酸铜溶液与乙酸铕溶液配置乙酸铜与乙酸铕的混合溶液，将聚乙烯吡咯烷酮溶液逐滴加入处于搅拌条件下的乙酸铜与乙酸铕混合溶液中；待乙酸铜与乙酸铕以及聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液混合均匀后，向混合溶液中滴入NaOH溶液直至混合溶液的pH值达到7.0～7.5；使最终的混合溶液中的铜离子、铕离子以及聚乙烯吡咯烷酮的摩尔比为1：0.02～0.2：1.0～1.5；将最终的混合溶液倒入反应室内，所述的反应室是球口烧瓶，置于超声环境中，控制反应室外的水浴温度为25～30℃，2)气体和液体化学反应制备孪晶氧化铜掺铕材料：在排除实验装置内的空气后，让H2S气体在氮气的携带下进入到实验装置中的球口烧瓶反应室内，调节氮气流量使H2S气体以10～20毫升/分钟的速度持续进入到反应室内并与反应室内的混合溶液进行充分的反应；反应结束后，对反应产物进行提取和清洗，清洗后的样品，放入烘箱中60℃烘干6小时；随后，对烘干后的样品进行800～950℃热处理2小时后得到孪晶氧化铜掺铕样品。