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专利号: 202510050059X
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种碘化亚铁单晶铁磁的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、采用真空封管机系统对石英管进行多次清洗,然后将所述石英管抽至真空环境,并加热使石英管熔化封闭形成密闭空间;

S2、称取具有预设摩尔比的单质铁粉以及预设量的化学气相传输剂,充分混合后置于石英管底部反应端;

S3、将封闭的石英管放置于管式炉中,管式炉设置有高温区和低温区,将石英管的反应端对应管式炉的高温区,石英管的生长端对应管式炉的低温区;其中,石英管的生长端位于反应端与密封端之间,且生长端与密封端之间的距离小于生长端与反应端之间的距离;

S4、对所述石英管进行加热,使得所述石英管的反应端在第一预设温度下保温第一预设时间,同时使得所述石英管生长端在第二预设温度下保温第一预设时间,自然冷却后,在石英管生长端生长得到所述的碘化亚铁单晶铁磁材料。

2.根据权利要求1所述的一种碘化亚铁单晶铁磁的制备方法,其特征在于,所述化学气相传输剂为单质碘颗粒,所述化学气相传输剂的预设量与石英管的容积正相关,石英管的容积正相关越大,所述化学气相传输剂的预设量越多。

3.根据权利要求2所述的一种碘化亚铁单晶铁磁的制备方法,其特征在于,假设所述石英管的容积为X mL,即对应单质碘颗粒的预设量为2X~5 Xmg。

4.根据权利要求3所述的一种碘化亚铁单晶铁磁的制备方法,其特征在于,单质铁粉的粉末尺寸范围为大于或等于200目,单质碘颗粒的颗粒尺寸范围为大于或等于10目。

5.根据权利要求1‑4任一项所述的一种碘化亚铁单晶铁磁的制备方法,其特征在于,所述石英管的一端为反应端,距离石英管反应端的12~18cm为生长端;石英管的管壁厚度范围为1~1.5 mm,石英管的内径大小范围为12~17 mm,石英管的长度范围为25~35 cm。

6.根据权利要求5所述的一种碘化亚铁单晶铁磁的制备方法,其特征在于,石英管的反应端置于管式炉的高温区时,石英管的生长端可与管式炉的低温区对应,以在石英管中形成温度梯度,从而使反应原料在石英管的反应端生华并发生反应后,利用温度梯度输运至石英管的生长端,在较低温环境中生长得到碘化亚铁单晶铁磁材料。

7.根据权利要求5所述的一种碘化亚铁单晶铁磁的制备方法,其特征在于,所述真空封管机系统包括:真空封管机、真空泵、惰性气体腔、氢氧机和氩气气瓶;

其中,所述真空封管机与氩气气瓶连接,且所述真空封管机与所述惰性气体腔连接处有卡套球阀;

所述真空封管机与真空泵连接,且所述真空封管机与所述真空泵连接处有真空挡板阀;

所述石英管通过螺纹密封管套直接与真空封管机相连。

8.根据权利要求7所述的一种碘化亚铁单晶铁磁的制备方法,其特征在于,将石英管连接至真空封管机,通过真空封管机系统利用惰性气体对装有反应原料的石英管进行清洗,清洗步骤如下:A1:关闭所述真空挡板阀,打开所述卡套球阀,由所述惰性气体腔输入惰性气体,使惰性气体充满石英管;

A2:关闭所述卡套球阀,打开所述真空挡板阀,通过所述真空泵对石英管进行抽真空,使石英管中的压强达到预设压强;

A3:重复上述过程多次,完成对装有反应原料的石英管清洗。

9.根据权利要求1、7或者8任一项所述的一种碘化亚铁单晶铁磁的制备方法,其特征在于,管式炉为三温区管式炉;三温区管式炉的中心温区为高温区,中心温区的两侧为低温区,设置有第一预设温度,第一预设温度为高温区温度,所述第一预设温度为850~900℃,设置有第二预设温度,所述第二预设温度为低温区温度,所述第二预设温度为750~800℃,所述第一预设时间为7~14天。

10.一种根据权利要求1所述的一种碘化亚铁单晶铁磁的制备方法所获得的碘化亚铁单晶铁磁材料在二维铁磁材料中的应用。