一种二硒化铬二维材料的制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种二维材料制备领域，具体公开了一种CrSe

【技术实现步骤摘要】
一种二硒化铬二维材料的制备和应用
本专利技术属于纳米材料领域，具体涉及硒化铬二维材料、制备及其在磁学中的应用。技术背景二维范德华材料，如石墨烯和过渡金属硫族化合物，因其独特的电子和光学特性而备受关注1-14。最近的研究表明，一些二维范德华材料，如CrI315-17、Cr2Ge2Te618、19、VSe220、MnSex21和Fe3GeTe222、23，在低温下单层仍具有强磁性。本征二维范德华铁磁体的发现为在二维极限下对自旋序的基本研究和新一代自旋电子器件的设计提供了令人兴奋的机会24、25。然而，迄今为止报道的大多数二维范德华铁磁体的磁性高度依赖于厚度，并且对周围环境高度敏感15。这些二维范德华铁磁体中的大多数在空气中不表现出持久的稳定性，通常只通过在高度受控的环境(如手套箱)中对材料进行机械剥离来获得，产量低，厚度控制差，能用于实验测量和器件制造的时间相对较短15、18。因此，合成厚度可调的空气稳定的二维铁磁材料具有相当大的挑战性。二硒化铬(CrSe2)具有1T相的CdI2型层状结构，其中共价键的Se-Cr-Se原子层通过范德华力固定在一起26。已经有研究以KxCrSe2(x≈0.9)为原料，在乙腈中用碘脱除钾26，和在CrSe2(en)1/2的裂解前驱体27上合成了1T-CrSe2块体晶体。理论研究预测了二维CrSe2是一种具有大磁晶各向异性的磁性金属28-31，对未来的存储器件有着重要的意义。然而，目前还没有关于可控合成超薄二维CrSe2纳米片的报道。1.Chen，P.；Zhang，Z.；Duan，X.；Duan，X.Chem.Soc.Rev.2018，47，(9)，3129-3151.2.Liu，X.；Sun，G.；Chen，P.；Liu，J.；Zhang，Z.；Li，J.；Ma，H.；Zhao，B.；Wu，R.；Dang，W.；Yang，X.；Dai，C.；Tang，X.；Chen，Z.；Miao，L.；Liu，X.；Li，B.；Liu，Y.；Duan，X.NanoRes.2019，12，(2)，339-344.3.Wei，Z.；Li，B.；Xia，C.；Cui，Y.；He，J.；Xia，J.-B.；Li，J.SmallMethods2018，1800094.4.Liu，Y.；Guo，J.；Zhu，E.；Liao，L.；Lee，S.-J.；Ding，M.；Shakir，I.；Gambin，V.；Huang，Y.；Duan，X.Nature2018，557，(7707)，696-700.5.Li，L.；Wang，W.；Gong，P.；Zhu，X.；Deng，B.；Shi，X.；Gao，G.；Li，H.；Zhai，T.Adv.Mater.2018，30，(14)，1706771.6.Tan，C.；Cao，X.；Wu，X.-J.；He，Q.；Yang，J.；Zhang，X.；Chen，J.；Zhao，W.；Han，S.；Nam，G.-H.；Sindoro，M.；Zhang，H.Chem.Rev.2017，117，(9)，6225-6331.7.Zhou，X.；Hu，X.；Yu，J.；Liu，S.；Shu，Z.；Zhang，Q.；Li，H.；Ma，Y.；Xu，H.；Zhai，T.Adv.Funct.Mater.2018，28，(14)，1706587.8.Zhou，J.；Lin，J.；Huang，X.；Zhou，Y.；Chen，Y.；Xia，J.；Wang，H.；Xie，Y.；Yu，H.；Lei，J.；Wu，D.；Liu，F.；Fu，Q.；Zeng，Q.；Hsu，C.-H.；Yang，C.；Lu，L.；Yu，T.；Shen，Z.；Lin，H.；Yakobson，B.I.；Liu，Q.；Suenaga，K.；Liu，G.；Liu，Z.Nature2018，556，(7701)，355-359.9.Zhang，Z.；Niu，J.；Yang，P.；Gong，Y.；Ji，Q.；Shi，J.；Fang，Q.；Jiang，S.；Li，H.；Zhou，X.；Gu，L.；Wu，X.；Zhang，Y.Adv.Mater.2017，29，(37)，1702359.10.Fan，M.；Wu，J.；Yuan，J.；Deng，L.；Zhong，N.；He，L.；Cui，J.；Wang，Z.；Behera，S.K.；Zhang，C.；Lai，J.；Jawdat，B.I.；Vajtai，R.；Deb，P.；Huang，Y.；Qian，J.；Yang，J.；Tour，J.M.；Lou，J.；Chu，C.-W.；Sun，D.；Ajayan，P.M.Adv.Mater.2019，0，(0)，1805778.11.PuthirathBalan，A.；Radhakrishnan，S.；Woellner，C.F.；Sinha，S.K.；Deng，L.；Reyes，C.d.l.；Rao，B.M.；Paulose，M.；Neupane，R.；Apte，A.；Kochat，V.；Vajtai，R.；Harutyunyan，A.R.；Chu，C.-W.；Costin，G.；Galvao，D.S.；Martí，A.A.；vanAken，P.A.；Varghese，O.K.；Tiwary，C.S.；MalieMadomRamaswamyIyer，A.；Ajayan，P.M.Nat.Nanotechnol.2018，13，(7)，602-609.12.Liu，J.；Zhong，M.；Liu，X.；Sun，G.；Chen，P.；Zhang，Z.；Li，J.；Ma，H.；Zhao，B.；Wu，R.；Dang，W.；Yang，X.；Dai，C.；Tang，X.；Fan，C.；Chen，Z.；Miao，L.；Liu，X.；Liu，Y.；Li，B.；Duan，X.Nanotechnology2018，29，(47)，474002.13.Liu，J.；Liu，X.；Chen，Z.；Miao，L.；Liu，X.；Li，B.；Tang，L.；Chen，K.；Liu，Y.；Li，J.；Wei，Z.；Duan，X.NanoRes.2019，12，(2)，463-468.14.Zhong，M.；Xia，Q.；Pan，L.；Liu，Y.；Chen，Y.；Deng，H.-X.；Li，J.；Wei，Z.Adv.Funct.Mater.2018，28，(43)，1870312.15.Huang，B.；Clark，G.；Navarro-Moratalla，E.；Klein，D.R.；Cheng，R.；Seyler，K.L.；Zhong，D.；Schmidgall，E.；McGuire，M.A.；Cobden，D.H.；Yao，W.；Xiao，D.；Jarillo-Herrero，P.；Xu，X.Nature2017，546，(7657)，270-273.16.Huang，B.；Clark，G.；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CrSe

【技术特征摘要】
1.一种CrSe2二维材料的制备方法，其特征在于：将CrCl3、Se粉在保护性载气下加热至挥发温度，随后变换载气为在含氢载气、并在700-720℃的沉积温度下反应，在基底表面生长得到CrSe2二维材料；所述的基底为以WSe2为衬底的基底；
Se的挥发温度为200～400℃；CrCl3的挥发温度为700-720℃；
所述的含氢载气为保护气和H2的混合气氛，其中，保护气的流量为50～150sccm；H2的流量为1～2sccm。


2.如权利要求1所述的CrSe2二维材料的制备方法，其特征在于，CrCl3、Se粉的质量比为1:1～3；进一步优选为1:1～2；最优选为1:1.5。


3.如权利要求1所述的CrSe2二维材料的制备方法，其特征在于，Se的挥发温度为200～350℃；进一步优选为250-350℃。


4.如权利要求1所述的CrSe2二维材料的制备方法，其特征在于，沉积温度为700-710℃。


5.如权利要求1或4所述的CrSe2二维材料的制备方法，其特征在于，CrCl3的挥发温度与沉积温度相等。


6.如权利要求1所述的CrSe2二维材料的制备方法，其特征在于，含氢载气中，保护气的流量为90...

【专利技术属性】
技术研发人员：段曦东，段镶锋，黎博，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43