具有反铁磁和半导体特性的二维硼化铁的制备方法技术

本发明专利技术属于二维反铁磁磁性材料制备技术领域，涉及一种通过具有反铁磁、半导体特性的二维金属硼化物的制备方法，包括以下步骤：步骤一，过渡族金属硼化物块体准备、配制电解液；步骤二，过渡族金属硼化物的电化学剥离；步骤三，二维金属硼化物的提纯与干燥。本发明专利技术发现了一种通过具有反铁磁、半导体特性的二维金属硼化物的制备方法，可通过块体减薄所获得的薄层结构具备室温反铁磁的特性，同时解决了其金属向半导体转化的难题，形成的二维金属硼化物相变温度高，为未来在自旋电子学领域的发展提供了更多的种类。供了更多的种类。供了更多的种类。

【技术实现步骤摘要】
具有反铁磁和半导体特性的二维硼化铁的制备方法


[0001]本专利技术涉及具有反铁磁和半导体特性的二维硼化铁的制备方法，可用于自旋电子学中的晶体管器件或者存储器件应用方面。属于二维反铁磁性材料


技术介绍

[0002]二维磁性材料是发展先进自旋电子学器件最优前景的一种材料，二维磁性材料都是以范德华二维材料这一体系为主，种类非常有限，而且在一般减薄之后其磁性远远低于本征磁性强度，所以迫切的需要开发新型种类的二维磁性材料，特别是二维反铁磁材料，这也是为未来自旋电子器件的研究和创新提供了方向。
[0003]二维范德华材料都是一般需要通过一些剥离方法来使其二维化，比如机械剥离等。专利号为CN114956178A的专利文献公开了一种二维层状材料的电化学剥离方法，涉及二硫化钼、二硫化钨、二硒化钨、氮化硼、类石墨相氮化碳的电化学剥离方法，并公开了电化学剥离的主要原理：一，带电荷物质插入层间或者交换层状中同种电荷的离子，能够增加层间距，降低层间相互吸引力以及剥离所需的能量；二，气泡驱动层间膨胀的策略，插入层间的电活性物质能够与层状材料电极发生电子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有反铁磁和半导体特性的二维硼化铁的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；步骤一，硼化铁FeB块体准备、配制电解液；将Fe和B两种原料在氩气气氛下，按照物质的量比为1:0.5～1:2的比例，进行电弧熔炼，制备得到晶态的金属间化合物FeB合金锭；将所述FeB合金锭冷却到环境温度，并根据晶粒的生长方向，沿着(001)晶面进行切割成块，得到晶态FeB块体；其中，(001)代表结晶学原胞的密勒指数；对晶态FeB块体表面进行打磨并清洗干净；将碱金属离子粉末溶解至以下三种溶剂中的任意一种之中：N,N
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二甲基甲酰DMF、四氢呋喃溶剂和去离子水，得到碱金属离子电解液；将碱金属离子电解液转移到电解池当中，使电解池的正负电极都充分浸没在电解液中；步骤二，金属硼化物的电化学剥离：将经打磨和清洗的晶态FeB块体连接在电解池的负电极，并保持晶态FeB块体完全浸没在电解液中；在电解池的两极通电，通电模式为恒流模式和恒压模式中的任意一种，电解0.5～4小时，在电解液中得到减薄后的二维FeB；步骤三，二维金属硼化物的提纯与干燥：将含有二维FeB的电解液置于离心管中，通过离心机离心清洗沉淀物，提取上清液滴在表面氧化的硅片衬底上，先通过洗耳球吹气诱导液滴粗蒸发，减小液滴大小，再放置于真空干燥箱内充分干燥，去除残留溶剂，得到具有反铁磁和半导体特性的二维FeB。2.根据权利要求1所述的具有反铁磁和半导体特性的二维硼化铁的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，所述F...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡亮，杨秉璋，张振乾，全清林，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：