[發(fā)明專利]一種多鐵性液體及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510427302.1
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN105006329B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧小玲;高榮禮;符春林;蔡葦;陳剛
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶科技學(xué)院
• 主分類號: H01F1/44
• 分類號: H01F1/44
• 代理公司: 重慶蘊(yùn)博君晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)50223
• 代理人: 王玉芝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多鐵性材料領(lǐng)域，具體涉及一種多鐵性液體及其制備方法。

背景技術(shù)

1994年瑞士的Schmid明確提出了多鐵性材料這一概念，多鐵性材料(mutliferroic)是指材料的同一個(gè)相中包含兩種及兩種以上鐵的基本性能，這些鐵的基本性能包括鐵電性(反鐵電性)，鐵磁性(反鐵磁性、亞鐵磁性)和鐵彈性。這類材料在一定的溫度下同時(shí)存在自發(fā)極化序和自旋序，正是它們的同時(shí)存在引起的磁電耦合效應(yīng)，使多鐵性體具有某些特殊的物理性質(zhì)，引發(fā)了若干新的、有意義的的物理現(xiàn)象，如：在磁場的作用下產(chǎn)生電極化或者誘導(dǎo)鐵電相變；在電場作用下產(chǎn)生磁場或者誘導(dǎo)鐵磁相變；在Curie溫度鐵磁相變點(diǎn)附近產(chǎn)生介電常數(shù)的突變，多鐵性材料已成為當(dāng)前國際上研究的一個(gè)熱點(diǎn)。

同鐵磁材料一樣，鐵電材料也可以用于信息存儲(chǔ)。由于鐵電材料具有優(yōu)良的鐵電、介電、熱釋電性、電光特性、聲光特性、非線性光學(xué)等特性，它們在鐵電存儲(chǔ)器、紅外探測器、傳感器、聲表面波、集成光電器件、電容器等固態(tài)器件方面有著非常重要的應(yīng)用，這也極大地推動(dòng)了鐵電材料及鐵電物理學(xué)的研究和發(fā)展。基于鐵電材料的鐵電隨機(jī)存儲(chǔ)器由于其非易失性和讀取速度快等特點(diǎn)而具有巨大的應(yīng)用前景。鐵電材料及其應(yīng)用研究已成為凝聚態(tài)物理、固體電子學(xué)領(lǐng)域最熱門的研究課題之一。

目前同時(shí)具有鐵電有序和磁性有序的材料也不多，典型的有鐵酸鉍(BiFeO₃，簡稱BFO)、錳酸鉍(BiMnO₃，簡稱BMO)、羅息鹽(NaKC₄H₄O₆.4H₂O)、BaFe₁₂O₁₉等。而且，目前研究的多鐵性材料都是固態(tài)，包括多鐵性陶瓷、多鐵性薄膜、多鐵性單晶等。目前同時(shí)具有鐵電有序和磁性有序的單相料材不多，而且這些材料要么是磁性不夠強(qiáng)，要么就是鐵電性比較弱，要么就是居里溫度比較低(只有在低溫下才具有磁性和鐵電性)。固態(tài)多鐵性材料存在以下不足：1、固態(tài)多鐵性材料的矯頑力比較大，當(dāng)用磁場或電場來調(diào)控器磁性或鐵電性的時(shí)候，需要的磁場或電場也就比較大；2.當(dāng)研究其磁電耦合效應(yīng)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)效應(yīng)比較弱變化不明顯；3.施加電場大容易將多鐵性材料損壞，造成材料浪費(fèi)；4.多鐵性材料一旦成型就不能改變。液態(tài)的多鐵性材料還未見報(bào)道，在國際上也沒有“多鐵性液體”這個(gè)概念。這是因?yàn)椋?dāng)多鐵性材料處于液化狀態(tài)到時(shí)候，溫度一般都高于其鐵電居里溫度或者鐵磁居里溫度，此時(shí)多鐵性材料已經(jīng)失去鐵電性和(或)鐵磁性(或亞鐵磁性、反鐵磁性)了。因此，我們首次提出“多鐵性液體”這個(gè)概念，并給出了其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決固態(tài)多鐵性材料的不足，本發(fā)明提供了一種多鐵性液體及其制備方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種多鐵性液體，包括多鐵性的納米顆粒、基液和表面活性劑；所述納米顆粒的內(nèi)部為磁性材料，所述磁性材料的外表面被鐵電材料完全包裹；所述基液和所述表面活性劑均勻混合為混合液體，所述納米顆粒均勻分散在所述混合液體中形成穩(wěn)定的懸浮液。

進(jìn)一步，所述納米顆粒的粒徑≦20nm。

進(jìn)一步，所述納米顆粒為具有多鐵性的納米微粒或納米線。

進(jìn)一步，所述基液為水、有機(jī)液體或有機(jī)水溶液。

進(jìn)一步，所述基液為硅油、十二烷基苯或聚丁烯油。

進(jìn)一步，所述表面活性劑為油酸、氨基十二烷、氟醚酸、月桂酸、苯基十一烷酸至少一種。

制備上述任一所述的多鐵性液體的方法，包括以下步驟：

準(zhǔn)備基液、表面活性劑以及干燥的納米顆粒；

把基液和表面活性劑均勻混合成混合液體，再把納米顆粒加入裝有混合液體的容器中，搖動(dòng)容器讓納米顆粒分散避免團(tuán)聚、沉淀，密封容器并放置在搖床上搖動(dòng)使多鐵性的納米顆粒均勻的分散在混合液體中，從而得到穩(wěn)定的納米顆粒體積分?jǐn)?shù)為V％的多鐵性液體，

進(jìn)一步，搖床搖動(dòng)時(shí)間大于半小時(shí)。

進(jìn)一步，為了使多鐵性液體比較穩(wěn)定，所述V％小于20％。

進(jìn)一步，為了使多鐵性液體更加穩(wěn)定，所述V％小于2％。

本發(fā)明的有益效果：