一种二维铁磁材料Fe3GeTe2和掺Co的Fe3-xCoxGeTe2单晶生长方法技术

本发明专利技术公开了一种二维铁磁材料Fe3GeTe2和掺Co的Fe3‑xCoxGeTe2单晶生长方法，所述Fe3GeTe2是Fe、Ge和Te元素以3:1:2化学计量比形成的化合物，它是一种二维铁磁材料，容易机械剥离、相对难氧化，同时具有较高的居里温度，强的磁各向异性；掺杂Co取代部分Fe的位置，用于研究其居里温度TC和磁性的变化；制备方法是化学气相输运技术，在碘作为载体下，在恒定温度的石英管中生长，之后缓慢退火。本发明专利技术所得到的单晶块体组分均匀，机械剥离得到的纳米片尺寸大小在μm量级，厚度在nm量级，有利于对材料进行光刻等微加工工艺，为制备光电子、磁异质结等器件提供更简单易行的制备工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种二维铁磁材料Fe3GeTe2和掺Co的Fe3-xCoxGeTe2单晶生长方法
本专利技术属于半导体铁磁材料
，特别涉及二维铁磁结构材料、化学气相输运生长方法及其磁学性质的应用。
技术介绍
近年来，二维材料结合本身优异的维度特性，被广泛的关注和研究。从2004年石墨烯的发现(2010因此获得诺贝尔物理学奖)，到过渡金属硫族化物(如二硫化钼MoS2)，再到最近大量出现的二维铁磁材料(如GrCl3、Gr2Ge2Te6)，这些新的发现能在自旋电子学、量子材料科学等方面有广泛而深远的应用。与普通铁磁材料相比，二维铁磁材料Fe3GeTe2最大的特点在于相对稳定性，且磁性有序，层状材料(层与层之间由范德瓦尔斯键连接)并可通过机械剥离获得大尺度的微纳片，从而方便制备相关器件。当二维材料的厚度降低至原子级幅度时可导致很多新奇物理现象的出现，使得二维材料成为当今凝聚态物理和材料科学的研究热点。二维铁磁体作为二维材料家族的重要组成部分，因其独特的物理特性而备受关注。通常，随着二维铁磁体厚度的降低，其铁磁有序居里温度TC也会降低。我们通过化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二维铁磁材料Fe3GeTe2和掺Co的Fe3-xCoxGeTe2单晶生长方法，其特征在于：所述生长方法如下：/n步骤1：将Fe粉、Ge粉和Te粉按比例3:1:2混合均匀放入石英管中，放入少许碘颗粒，用机械泵将气压抽至低于0.1mbar后封管；/n步骤2：将封管后的石英管放入高温管式炉中，水平放置，24h内原料端温度升至850℃，沉积端温度升至750℃，便于长出大块单晶；/n步骤3：保温7天后，24h降温至室温；/n步骤4：先将Fe块、Co块、Ge块和Te块高温熔化，冷却结晶形成多晶块体，再充分研磨形成多晶粉末，再将粉末重复步骤1-3，得到掺入Co的Fe3-xCoxGeTe2单晶块体。/...

【技术特征摘要】
1.一种二维铁磁材料Fe3GeTe2和掺Co的Fe3-xCoxGeTe2单晶生长方法，其特征在于：所述生长方法如下：
步骤1：将Fe粉、Ge粉和Te粉按比例3:1:2混合均匀放入石英管中，放入少许碘颗粒，用机械泵将气压抽至低于0.1mbar后封管；
步骤2：将封管后的石英管放入高温管式炉中，水平放置，24h内原料端温度升至850℃，沉积端温度升至750℃，便于长出大块单晶；
步骤3：保温7天后，24h降温至室温；
步骤4：先将Fe块、Co块、Ge块和Te块高温熔化，冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：李焱，
申请(专利权)人：李焱，
类型：发明
国别省市：湖北;42