具有磁化反转现象的磁性材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及材料领域，公开了一种具有磁化反转现象的磁性材料及其制备方法与应用。所述磁性材料的化学式为LaFe

【技术实现步骤摘要】
具有磁化反转现象的磁性材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及材料领域，公开了一种具有磁化反转现象的磁性材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]伴随着人工智能、云计算等技术的推动，全球数据量正在呈现出爆炸式扩展和增加，所以对存储技术的要求也在越来越高。由于磁存储技术成熟，可靠性高,记录密度高，其一直是电子信息持久化存储的主要载体形式，磁存储技术是指利用材料的磁学性质，创造出可以识别的两种物理状态，即实现了数字化存储的基本单元“0”和“1”，并通过读取和控制磁性性质对信息进行读、写的技术。利用磁矩两种相反的取向，即可实现“0”和“1”两态，当下主流的技术一般是通过改变外加磁场的方向使材料磁矩呈反向排列来实现这两种状态(详见参考文献《瓦记录磁存储系统的微磁学仿真分析》)，而本专利技术可通过仅改变外加磁场的大小即可使材料的磁化强度发生稳定的反转从而达到两种稳定的状态。通过外加磁场的大小来使材料的磁化强度发生稳定的反转要依赖于材料具有磁化反转效应这一现象。
[0003]CN111041279A公开了一种具有负磁化现象的Ni
‑
Mn
‑
B合金材料及其制备方法，具有负磁化现象的Ni
‑
Mn
‑
B合金材料的磁矩翻转的实现可以仅仅通过改变外加磁场的大小而不必改变外加磁场方向即可实现，但合金类材料制备工艺要求较高，且耐腐蚀性较差，不利于实际应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的磁存储材料需通过改变外加磁场的方向才可使其磁矩的方向发生反转，在外加磁场的改变下，磁化强度在正负之间变化不稳定，制备工艺复杂且对制备设备的要求高的问题，提供一种具有磁化反转现象的磁性材料及其制备方法与应用，该磁性材料在外加磁场强度的改变下，发生磁化反转且磁化强度在正负之间变化稳定。与此同时，该磁性材料的制备工艺简单、成本低。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种具有磁化反转现象的磁性材料，其特征在于，所述磁性材料的化学式为LaFe
x
Cr1‑
x
O3，其中0.45≤x≤0.5。
[0006]本专利技术第二方面提供一种磁性材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：1)将La2O3、Fe2O3和Cr2O3混合后，加入溶剂进行第一研磨，烘干，预烧，进行第二研磨，得到样品1；
[0007]2)将所述样品1进行压片，得到样品2；
[0008]3)将所述样品2进行烧结，得到所述磁性材料；
[0009]其中，所述La2O3、Fe2O3和Cr2O3的摩尔比为1:(0.45
‑
0.5):(0.55
‑
0.5)；
[0010]其中，所述烧结的条件包括：以2
‑
3℃/min的速率升温至1100
‑
1300℃，保持10
‑
15h。
[0011]本专利技术第三方面提供一种由上述制备方法制得的具有磁化反转现象的磁性材料。
[0012]本专利技术第四方面提供一种上述具有磁化反转现象的磁性材料在磁存储和/或磁开
关中的应用。
[0013]通过上述技术方案，本专利技术提供的具有磁化反转现象的磁性材料及其制备方法与应用具有如下有益效果：
[0014]本专利技术提供的具有磁化反转现象的磁性材料在外加磁场强度的改变下，发生磁化反转和磁化强度在正负之间变化稳定。
[0015]本专利技术在制备磁性材料的方法中，采用原材料La2O3、Fe2O3和Cr2O3，制备过程中降低了成本和该磁性材料化学性质稳定，避免了制备具有磁化反转效应材料过程中采用合金材料，制备工艺要求较高，且耐腐蚀性较差的问题，该磁性材料在外加磁场强度的改变下，发生磁化反转和磁化强度在正负之间变化稳定。所述制备方法中制备工艺流程简单、能耗较低，具有较为广阔的工业应用前景。
附图说明
[0016]图1是实施例1中制得的LaFe
0.5
Cr
0.5
O3的X射线衍射图谱；
[0017]图2是实施例1中制得的LaFe
0.5
Cr
0.5
O3的可行性原理图；
[0018]图3是实施例1中制得的LaFe
0.5
Cr
0.5
O3的磁化强度
‑
温度曲线图；
[0019]图4是实施例1中制得的LaFe
0.5
Cr
0.5
O3的磁化强度
‑
时间曲线图。
具体实施方式
[0020]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0021]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种具有磁化反转现象的磁性材料，其特征在于，所述磁性材料的化学式为LaFe
x
Cr1‑
x
O3，其中0.45≤x≤0.5。
[0022]本专利技术中，当所述磁性材料的化学式满足上述范围时，该磁性材料化学性质稳定，在外加磁场强度的改变下，发生磁化反转，且所述磁性材料的磁化强度在正负之间变化稳定，发生磁化反转的主要原因是由于磁性材料中的倾斜反铁磁Fe/Cr组分表现出与外加磁场反向的弱铁磁性所导致。磁化强度在正负之间变化稳定的主要原因是低磁场下，磁性材料内部的Fe
‑
O
‑
Cr倾斜反铁磁耦合表现出与外加磁场相反的弱铁磁磁矩，导致了负磁化。高磁场会使内部Fe/Cr磁矩朝着外加磁场方向排列而表现出正磁化。材料内部磁矩的这种变化在高低磁场切换下是可逆且迅速的。
[0023]进一步地，0.49≤x≤0.5。
[0024]根据本专利技术，在磁场强度的改变下，所述磁性材料发生磁化反转；且所述磁性材料的磁化强度在正负之间变化稳定。
[0025]本专利技术第二方面提供一种磁性材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
[0026]1)将La2O3、Fe2O3和Cr2O3混合后，加入溶剂进行第一研磨，烘干，预烧，进行第二研磨，得到样品1；
[0027]2)将所述样品1进行压片，得到样品2；
[0028]3)将所述样品2进行烧结，得到所述磁性材料；
[0029]其中，所述La2O3、Fe2O3和Cr2O3的摩尔比为1:(0.45
‑
0.5):(0.55
‑
0.5)；
[0030]其中，所述烧结的条件包括：以2
‑
3℃/min的速率升温至1100
‑
1300℃，保持10
‑
15h。
[0031]本专利技术中，采用上述制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有磁化反转现象的磁性材料，其特征在于，所述磁性材料的化学式为LaFe
x
Cr1‑
x
O3，其中0.45≤x≤0.5。2.根据权利要求1所述的磁性材料，其特征在于，0.49≤x≤0.5。3.根据权利要求1或2所述的磁性材料，其特征在于，在磁场强度的改变下，所述磁性材料发生磁化反转；且所述磁性材料的磁化强度在正负之间变化稳定。4.一种制备具有磁化反转现象的磁性材料的方法，其特征在于，所述方法包括：1)将La2O3、Fe2O3和Cr2O3混合后，加入溶剂进行第一研磨，烘干，预烧，进行第二研磨，得到样品1；2)将所述样品1进行压片，得到样品2；3)将所述样品2进行烧结，得到所述磁性材料；其中，所述La2O3、Fe2O3和Cr2O3的摩尔比为1:(0.45
‑
0.5):(0.55
‑
0.5)；其中，所述烧结的条件包括：以2
‑
3℃/min的速率升温至1100
‑
1300℃，保持10
‑
15h。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述La2O3、Fe2O3和Cr2O3的摩尔比为1:(0.49
‑
0.5):(0.51
‑
0.5)。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述第一研磨的时间为1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫琦，刘先松，阚绪材，冯双久，张丛，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：