[發明專利]一種金屬鉑的半金屬化合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201610862879.X
• 申請日: 2016-09-28
• 公開（公告）號: CN107868981B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 張柯楠;顏明哲;周樹云;吳揚;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業（深圳）有限公司
• 主分類號: C30B29/46
• 分類號: C30B29/46;C30B25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種金屬鉑的半金屬化合物，其中，所述半金屬化合物為PtSe₂單晶材料。本發明還涉及一種金屬鉑的半金屬化合物的制備方法，該方法包括：提供多晶二硒化鉑材料；將該多晶二硒化鉑材料放入反應容器中作為反應原料，并加入化學輸運介質；將裝好反應原料和化學輸運介質的反應容器抽真空至10帕以下；將反應容器放置于一溫度梯度內，所述反應容器中裝反應原料的一端為熱端，相對的另一端為冷端，其中，所述熱端的溫度為1000攝氏度～1200攝氏度，所述冷端的溫度為900攝氏度～1000攝氏度；以及將具有上述溫度梯度的反應容器保溫10天～30天。

技術領域

本發明涉及金屬化合物材料，尤其，涉及一種金屬鉑的半金屬化合物材料及其制備方法。

背景技術

三維狄拉克半金屬作為近些年來興起的一種新型拓撲材料，其能帶的導帶和價帶在在費米面形成點接觸，使得能帶結構具有狄拉克錐結構。由于其能帶結構類似于被廣泛應用的二維材料石墨烯，所以這些狄拉克半金屬被形象的比喻為“三維的石墨烯”。三維狄拉克半金屬處在各種量子拓撲材料的相臨界點，通過調節相關參數，可以將狄拉克半金屬轉變為拓撲絕緣體、外爾半金屬以及拓撲超導體等拓撲量子態。

近些年來，砷化鎘(Cd₃As₂)、鉍化鈉(Na₃Bi)、鉍化鉀(K₃Bi)和鉍化銣(Rb₃Bi)等三維狄拉克半金屬材料被逐漸被理論和實驗所證實。參見圖1，這些材料的電子能帶在費米面處形成點接觸，形狀類似豎直直立放置的圓錐，我們稱其為第一類狄拉克半金屬。此外還有第二類狄拉克半金屬，它同樣具備狄拉克錐，但是它的能帶結構是在動量空間中的kz方向具有傾斜的狄拉克錐。然而，該第二類狄拉克半金屬僅被理論預言，而沒有被實際發現或制備出來。

發明內容

本發明提供一種金屬鉑的半金屬化合物材料及其制備方法，該金屬鉑的半金屬化合物屬于第二類狄拉克半金屬。

本發明提供一種金屬鉑的半金屬化合物，其中，所述半金屬化合物為PtSe₂單晶材料。

進一步，所述PtSe₂單晶材料為第二類的狄拉克半金屬。

進一步，所述PtSe₂單晶材料具有傾斜的三維狄拉克錐。

進一步，所述PtSe₂單晶材料具有各向異性負磁阻特性。

本發明提供一種金屬鉑的半金屬化合物的制備方法，該方法包括：

提供多晶二硒化鉑材料；

將該多晶二硒化鉑材料放入反應容器中作為反應原料，并加入化學輸運介質；

將裝好反應原料和化學輸運介質的反應容器抽真空至10帕以下；

將反應容器放置于一溫度梯度內，所述反應容器中裝反應原料的一端為熱端，相對的另一端為冷端，其中，所述熱端的溫度為1000攝氏度～1200攝氏度，所述冷端的溫度為900攝氏度～1000攝氏度；以及

將具有上述溫度梯度的反應容器保溫10天～30天。

進一步，所述化學輸運介質為SeBr₄、I₂、Br₂、Cl₂、TeBr₄以及TeCl₄中的一種或多種；所述化學輸運介質的濃度為5mg/mL～20mg/mL。

進一步，所述反應容器的氣壓為1帕以下。

進一步，所述反應容器為石英管，所述將反應容器放置于一溫度梯度內的步驟具體為將封裝好的石英管水平放置于具有溫度梯度的管式爐內。