一种钌酸锶材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种钌酸锶材料及其制备方法与应用，属于钌酸锶材料技术领域。该制备方法包括：对钌酸锶材料的制备原料进行真空热压烧结，真空热压烧结条件包括：真空度≤10

【技术实现步骤摘要】
一种钌酸锶材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及钌酸锶材料
，具体而言，涉及一种钌酸锶材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]钌酸锶(分子式：SrRuO3)近年来受到了学术领域和工业界的重视，其主要原因是该材料具有的独特物理性能：它具有非常优异的铁磁(ferromagnetic)和导电性能。在特定的温度下，该材料还呈现出超导的能力。该材料也很容易在晶格参数相近的衬底上，在特定的薄膜沉积条件下，外延生长出单晶薄膜，从而使得这种薄膜可以用于各种特殊应用的器件生产。应当指出的是，钌酸锶是一种新型而且极其有潜力的材料，它的研发、市场应用等方面可参考的信息非常有限，目前钌酸锶材料还缺乏有效的规模化合成和生产方法。
[0003]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于提供一种钌酸锶材料的制备方法，其能够规模化合成性能优良的钌酸锶材料。
[0005]本专利技术的目的之二在于提供一种由上述制备方法得到的钌酸锶材料。
[0006]本专利技术的目的之三在于提供一种上述钌酸锶材料的应用。
[0007]本专利技术的目的之四在于提供一种由上述钌酸锶材料加工得到的钌酸锶靶材。
[0008]本申请可这样实现：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种钌酸锶材料的制备方法，包括以下步骤：对钌酸锶材料的制备原料进行真空热压烧结，真空热压烧结条件包括：真空度≤10
‑3Pa，热压温度为600
‑
850℃，热压压力为58.5
‑
100MPa，热压时间为3
‑
3.5h。
[0010]在可选的实施方式中，真空热压烧结条件包括：真空度为5
×
10
‑4Pa至1
×
10
‑3Pa，热压温度为600
‑
850℃，热压压力为58.5
‑
90MPa，热压时间为3
‑
3.5h。
[0011]在可选的实施方式中，制备原料经以下步骤得到：将钌源和锶源于120
‑
180℃的烘烤条件下混合2
‑
3h。
[0012]在可选的实施方式中，锶源为SrO，钌源为RuO2，锶源与钌源按摩尔比为0.9
‑
1.1:0.9
‑
1.1混合。
[0013]在优选的实施方式中，锶源与钌源按摩尔比为1:1混合。
[0014]在可选的实施方式中，锶源的粒径为100
‑
400目，钌源的粒径为100
‑
400目。
[0015]在可选的实施方式中，真空热压前，还包括将制备原料置于石墨模具内，且石墨模具的内壁设有第一隔板以使制备原料与石墨模具隔离。
[0016]在可选的实施方式中，当石墨模具为开放式模具时，石墨模具的敞开处设有第二隔板以使制备原料与真空热压设备隔离。
[0017]在可选的实施方式中，第一隔板和第二隔板均为三氧化二铝隔板。
[0018]在可选的实施方式中，第一隔板的厚度为2
‑
5mm，第二隔板的厚度为3
‑
5mm。
[0019]第二方面，本专利技术提供一种钌酸锶材料，经前述实施方式任一项的制备方法制备而得。
[0020]在可选的实施方式中，钌酸锶材料的致密度不低于90％。
[0021]第三方面，本专利技术提供如前述实施方式的钌酸锶材料的应用，钌酸锶材料用于加工溅射靶材、信息存储芯片或半导体微型器件中的电极。
[0022]第四方面，本专利技术提供一种钌酸锶溅射靶材，由前述实施方式的钌酸锶材料加工而得。
[0023]本申请的有益效果包括：
[0024]本申请提出通过真空热压烧结的方法并按特定该工艺条件生产钌酸锶材料，可实现钌酸锶(SrRuO3)材料的规模化合成及生产。制得的钌酸锶密度高(致密度不低于90％)，纯度高，且能够有效维持该材料分子式内各元素的原子比例(Sr:Ru:O为1:1:3)。由其加工成钌酸锶溅射靶材，可凭借该靶材所具有的致密微观结构，在等离子体溅射过程中降低腔体内产生的颗粒缺陷，提高相应产品(如薄膜器件)的优良率。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1为实施例1中钌酸锶靶材的制备方法的主要工艺流程图；
[0027]图2为实施例1中石墨模具在第一视角下的结构图；
[0028]图3为实施例1中石墨模具在第二视角下的结构图；
[0029]图4为实施例1中钌酸锶靶材的正面图；
[0030]图5为实施例1中钌酸锶靶材的断截面图；
[0031]图6为实施例1中LA
‑
ICPMS的扫描结果图；
[0032]图7为实施例1中SrRuO3靶材的元素含量结果图。
[0033]图标：1
‑
石墨模具；2
‑
Al2O3侧隔板；3
‑
Al2O3上隔板；4
‑
Al2O3下隔板。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0035]下面对本申请提供的钌酸锶材料及其制备方法与应用进行具体说明。
[0036]本申请提出一种钌酸锶材料的制备方法，其主要包括以下步骤：对钌酸锶材料的制备原料进行真空热压烧结，真空热压烧结条件包括：真空度≤10
‑3Pa，热压温度为600
‑
850℃，热压压力为58.5
‑
100MPa，热压时间为3
‑
3.5h。
[0037]上述制备原料可经以下步骤得到：将由钌源和锶源混合得到的混合原料于120
‑
180℃的条件下烘烤2
‑
3h。
[0038]其中，锶源为SrO，钌源为RuO2，锶源与钌源按摩尔比为0.9
‑
1.1:0.9
‑
1.1混合，最优按摩尔比为1:1混合。当锶源与钌源的混合摩尔比非1:1时，优选钌源与锶源按0.9:1.1混合。
[0039]其涉及的反应方程式如下，记为反应方程式(1)：
[0040]SrO+RuO2→
SrRuO3。
[0041]以SrO作为锶源且以RuO2作为钌源可使得钌酸锶材料中Sr、Ru与O的原子比例严格符合SrRuO3分子式的1:1:3。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钌酸锶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对钌酸锶材料的制备原料进行真空热压烧结，真空热压烧结条件包括：真空度≤10
‑3Pa，热压温度为600
‑
850℃，热压压力为58.5
‑
100MPa，热压时间为3
‑
3.5h。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，真空热压烧结条件包括：真空度为5
×
10
‑4Pa至1
×
10
‑3Pa，热压温度为600
‑
850℃，热压压力为58.5
‑
90MPa，热压时间为3
‑
3.5h。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备原料经以下步骤得到：将钌源和锶源于120
‑
180℃的烘烤条件下混合2
‑
3h。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述锶源为SrO，所述钌源为RuO2，所述锶源与所述钌源按摩尔比为0.9
‑
1.1:0.9
‑
1.1混合；优选地，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗雨，丘立安，梁放，韩正非，鲁波，
申请(专利权)人：成都先锋材料有限公司，
类型：发明
国别省市：