[發明專利]室溫多鐵材料Ba4

有效

• 申請號: 201911191900.8
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN111087023B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 王永強;龔高尚
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學
• 主分類號: C01G49/00
• 分類號: C01G49/00
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張志軍

本發明公開了一種室溫多鐵材料Ba₄SmFe_0.5Nb_9.5O₃₀的制備方法及制得的室溫多鐵材料，稱量BaCO₃,Sm₂O₃,Fe₂O₃,Nb₂O₅的混合物置于瑪瑙研缽研磨，進行均勻混合；放入Al₂O₃材質坩堝并置于馬弗爐，升溫至1100℃，保溫5小時；將煅燒的樣品以緩慢速率冷卻至室溫；進行重新研磨，對二次研磨后的樣品以3℃/分鐘速率升溫至1350℃，保溫5小時；將保溫后樣品以1℃/分鐘速率冷卻至室溫，得到Ba₄SmFe_0.5Nb_9.5O₃₀室溫多鐵材料。該多鐵材料結晶為鎢青銅結構，樣品呈片狀顆粒，室溫展現出鐵磁、鐵電共存特性。本發明的制備工藝簡單，成本低，可實現大批量制備生產。

技術領域

本發明屬于多鐵性材料研究領域，具體涉及一種室溫多鐵材料Ba₄SmFe_0.5Nb_9.5O₃₀的制備方法及制得的室溫多鐵材料。

背景技術

鐵性有序包括鐵彈性、鐵磁性和鐵電性，同時存在兩種或兩種以上鐵性有序的材料即可稱為多鐵材料，如鐵磁/鐵電共存構成所謂磁電多鐵材料。在磁性材料中，磁矩排列方向可被外磁場翻轉，而在鐵電材料中電場可以對鐵電極化進行調控。磁電多鐵材料的發展及磁電耦合作用使得磁場調控電極化獲電場調控磁矩方向成為了可能。這一電磁之間的相互調控使同一材料集多種功能于一體，為器件小型化提供了可能，具備極高應用前景。同時多鐵材料的出現更為數據多態存儲提供了可能。眾所周知，我們當前數據存儲主要為磁存儲，其存儲狀態僅有+M和-M兩種狀態，使得當前計算機等均為2進制存儲。多鐵材料的發展可有效推動數據存儲的快速發展，基于多鐵材料的（+M， +P）、（+M， -P）、（-M， +P）、（-M，-P）四種極化狀態可開發四進制存儲設備；極大的提高數據存儲密度。另外，多鐵材料中實現的電磁互控，可以實現鐵電寫入，磁讀取方式，有效解決當前磁存儲寫入慢、耗能高的缺點。

但從以往報道中，類似于超導體當前面臨困難，多鐵材料的磁有序/鐵電有序溫度極低，通常為零下200℃以下，限制了多鐵材料的應用。

不同于以往報道中低溫多鐵材料，本發明制備出的Ba₄SmFe_0.5Nb_9.5O₃₀展現出室溫多鐵性，其在常溫下即表現出鐵磁/鐵電共存，為磁電多鐵材料的應用提供了可能。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種室溫多鐵材料Ba₄SmFe_0.5Nb_9.5O₃₀的制備方法。本發明的制備方法得到的Ba₄SmFe_0.5Nb_9.5O₃₀材料結晶為鎢青銅，樣品顆粒呈片狀，其大的表面積為界面缺陷提供了便利，有利于Ba₄SmFe_0.5Nb_9.5O₃₀室溫鐵磁性的產生。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種室溫多鐵材料Ba₄SmFe_0.5Nb_9.5O₃₀的制備方法，包括以下步驟：（1）稱量：稱取適量BaCO₃、Sm₂O₃、Fe₂O₃和 Nb₂O₅；

（2）研磨：將步驟（1）中計量比混合物置于瑪瑙研缽研磨6-10小時；