厘米级铬氧化物单晶及其制备方法和存储器件技术

本发明专利技术涉及单晶材料的制备领域，具体而言，涉及一种厘米级铬氧化物单晶及其制备方法和存储器件。该制备方法包括：利用等静压法对铬化合物和经过固相烧结形成的含铬的单相多晶物质的混合物进行造型，再利用激光浮区法生长形成厘米级铬氧化物单晶。通过上述方法能够制备得到厘米级的单晶，扩大其应用范围。

Centimeter chromium oxide single crystal and its preparation method and memory device

【技术实现步骤摘要】
厘米级铬氧化物单晶及其制备方法和存储器件
本专利技术涉及单晶材料的制备领域，具体而言，涉及一种厘米级铬氧化物单晶及其制备方法和存储器件。
技术介绍
铬化合物长期以来一直是一类备受关注的功能材料。由于其内部的铬离子存在磁有序，在与部分元素形成相关氧化物时会产生磁有序和电子有序共存的状态及相应的磁电耦合作用，即多铁特性。拥有这种特性的功能材料有望发展成为下一代信息存储器件的载体材料。众所周知，目前我们使用的磁性存储硬盘主要是通过产生磁场对磁盘表面进行磁化，从而形成磁畴来记录信息数据，这就需要大量的能量来产生相应的磁场。与传统存储方式不同的是，基于多铁特性的存储机制特别是第二类多铁特性，由于其内部材料存在比较强的磁和电的耦合作用，可以实现调制磁场控制铁电极化，更可以通过调节电场来操控磁极化，考虑到变化电场需要的能量比变化磁场小得多，这便可以有效地降低信息存储过程中的能耗。除此之外，多铁特性还提供了一条新的制备存储器的途径，即用电来写入存储信息并仍沿用磁随机存储器(MRAMs)的磁头读取信息，即“电写磁读”模式。由于多铁材料的磁电耦合作用，用这种材料制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种厘米级铬氧化物单晶的制备方法，其特征在于，包括：利用等静压法对铬化合物和经过固相烧结形成的含铬的单相多晶物质的混合物进行造型，再利用激光浮区法生长形成厘米级铬氧化物单晶。/n

【技术特征摘要】
1.一种厘米级铬氧化物单晶的制备方法，其特征在于，包括：利用等静压法对铬化合物和经过固相烧结形成的含铬的单相多晶物质的混合物进行造型，再利用激光浮区法生长形成厘米级铬氧化物单晶。


2.根据权利要求1所述的厘米级铬氧化物单晶的制备方法，其特征在于，所述铬化合物与所述单相多晶物质的混合物的制备步骤包括：将所述单相多晶物质与所述铬化合物混合，而后研磨1-2小时形成混合物；
优选地，所述铬化合物的使用量为所述单相多晶物质的摩尔量的6-15％。


3.根据权利要求1所述的厘米级铬氧化物单晶的制备方法，其特征在于，等静压法造型包括：将所述单相多晶物质与所述铬化合物的混合物加入模具中依次进行加压和煅烧分别形成给料母棒和种子棒。


4.根据权利要求3所述的厘米级铬氧化物单晶的制备方法，其特征在于，在加压之前，排除所述模具中的所述混合物内的空气；
优选地，加压包括：将绝对压强增加至300-700个大气压，而后保持10-20分钟；
优选地，烧结包括：在空气氛围下，以100-200℃每小时的升温速率升至1100-1300℃，保温12-36小时，以100-200℃的降温速率降至100-200℃，然后自然冷却至10-25℃。


5.根据权利要求4所述的厘米级铬氧化物单晶的制备方法，其特征在于，激光浮区法的操作步骤包括：
将所述给料母棒的一端和所述种子棒的一端接触，且所述给料母棒和所述种子棒以20-40转每分钟的转速反方向旋转，而后激光作用于所述给料母棒和所述种子棒接触的端部，使得接触的端部开始熔化，而后继续增加激光的功率，在所述给料母棒和所述种子棒接触的端部形成稳定的熔区，接着，给料母棒和种子棒同时以5-15毫米/小时的生长速率缓慢向下移动形成所述厘米级铬氧化物单晶；
优选地，功率增加的速率为1-2％/分钟，最终的功率增至激光器的最大功率的40-90％。


6.根据权利要求5所述的厘米级铬氧化物单晶的制备方法，其特征在于，所述给料母棒和所述种子棒相对设置，
优选地，所述给料母棒在所述种子棒上方；

【专利技术属性】
技术研发人员：李海峰，朱英浩，吴思，汤子康，
申请(专利权)人：澳门大学，
类型：发明
国别省市：澳门;82