一种可作为交变磁体材料的正交晶系Fe1-xCrxSb2单晶及其制备方法

本发明涉及交变磁体材料领域，具体而言，涉及一种可作为交变磁体材料的正交晶系fe1-xcrxsb2单晶及其制备方法。

背景技术：

1、交变磁体是一种与铁磁性和反铁磁性不同的磁相。交变磁体在结构上类似于反铁磁，其中不同离子上的磁矩相互抵消，表现出更类似于铁磁体的行为，已有实验观察到了交变磁体的铁磁现象，例如反常霍尔效应、自旋电流和隧道磁阻等，因此，交变磁体为发展更快速、更高效的存储设备等打开了新的可能性，在自旋电子学以及低耗散纳米电子学的应用上前景广阔。

2、目前，从理论的角度来寻找交变磁候选材料可以通过识别材料的晶体学群；自旋亚晶格的晶体学群；以及晶体学旋转变换来实现。正交晶系fesb2从对称性上满足交变磁体特征，第一性原理计算结果证明一定程度范围内的cr离子掺杂能够实现自旋能带劈裂，因此是一类典型的交变磁候选材料。但是目前，一定化学配比的fe1-xcrxsb2单晶的制备较为困难且形状不规则。

技术实现思路

1、本发明所要解决的问题在于如何使用更为简单的制备方法制备出形状规则并可作为交变磁材料的六方晶系锑化铬单晶。

2、为解决上述问题，本发明第一方面提供一种可作为交变磁体材料的正交晶系fe1-xcrxsb2单晶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3、s1：称取原料铁单质、铬单质、锑单质于坩埚中，将盛有原料的坩埚放置在石英管中并向试管中塞入石英棉；

4、s2：对步骤s1中塞入石英棉的石英管抽真空后密封；

5、s3：对步骤s2中密封的石英管进行加热；

6、s4：对步骤s3中加热结束的石英管进行保温；

7、s5：对步骤s4中保温结束的石英管进行降温；

8、s6：降温结束后取出坩埚内物质并去除杂质，获得可作为交变磁体材料的正交晶系fe1-xcrxsb2单晶。

9、作为优选，所述步骤s1中，铁单质、铬单质、锑单质的摩尔比为(1-x)：x：(10～25)，其中0＜x＜1。

10、作为优选，所述步骤s2中，石英管抽真空后其真空度小于10-3pa。

11、作为优选，所述步骤s3中，加热的程序为：以200℃/h的升温速率加热到1000～1100℃。

12、作为优选，所述步骤s4中，保温的温度为1000～1100℃。

13、作为优选，所述步骤s4中，保温时长为4～6h。

14、作为优选，所述步骤s5中，降温分两步降温，首先以4～5℃/h的速率将温度降至770～780℃，接着以5～6℃的速率将温度降至640～660℃。

15、本发明的第二方面提供一种可作为交变磁体材料的正交晶系fe1-xcrxsb2单晶，所述单晶采用第一方面所述的制备方法制得。

16、本发明具备的有益效果：本发明提供的可作为交变磁体材料的正交晶系fe1-xcrxsb2单晶的制备方法在制备过程中，采用特定的加热程序，这个过程保证了fe1-xcrxsb2单晶的纯度，与现有技术的二次烧结不同，本发明提供的fe1-xcrxsb2单晶的准备过程仅需一次加热，降温过程可控，制得的fe1-xcrxsb2单晶形状规则，具有产品质量高、操作简单、成本低的优点，在交变磁体材料领域具有广泛的应用前景。

技术特征：

1.一种可作为交变磁体材料的正交晶系fe1-xcrxsb2单晶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，铁单质、铬单质、锑单质的摩尔比为(1-x)：x：(10～25)，其中0＜x＜1。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，石英管抽真空后其真空度小于10-3pa。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，加热的程序为：以200℃/h的升温速率加热到1000～1100℃。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中，保温的温度为1000～1100℃。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中，保温时长为4～6h。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s5中，降温分两步降温，首先以4～5℃/h的速率将温度降至770～780℃，接着以5～6℃的速率将温度降至640～660℃。

8.一种可作为交变磁体材料的正交晶系fe1-xcrxsb2单晶，其特征在于，通过权利要求1～7任一制备方法制得。

技术总结本发明提供一种可作为交变磁体材料的正交晶系Fe<subgt;1‑x</subgt;Cr<subgt;x</subgt;Sb<subgt;2</subgt;单晶及其制备方法，属于交变磁体材料领域，本发明提供的可作为交变磁体材料的正交晶系Fe<subgt;1‑x</subgt;Cr<subgt;x</subgt;Sb<subgt;2</subgt;单晶通过控制制备过程中的温度程序用以达成降低成本、产品形状规则的目的。与现有技术的二次烧结不同，本发明提供的Fe<subgt;1‑x</subgt;Cr<subgt;x</subgt;Sb<subgt;2</subgt;单晶的准备过程仅需一次加热，降温过程可控，制得的Fe<subgt;1‑x</subgt;Cr<subgt;x</subgt;Sb<subgt;2</subgt;单晶形状规则，具有产品质量高、操作简单、成本低的优点，在交变磁体材料领域具有广泛的应用前景。技术研发人员：吴思,王保敏受保护的技术使用者：宁波大学技术研发日：技术公布日：2024/8/5