[发明专利]一种磁电功能材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁电功能材料及其制备方法。

背景技术

自从Y.Kamihara小组发现具有层状结构的铁砷氧化物LaFe0_1-xAsF_x具有26K的超导性质以来(Y.Kamihara，et a1.，J.Am.Chem.Soc.128， 10012(2006))，该发现很快引起了广泛的关注，并且在短短几个月的时间 内，铁基氧化物超导体的超导转变温度T_c迅速提高到55K。这是除铜氧化 物超导体以外第一个T_c超过50K的化合物。首先，BCS理论预言的电子和 声子相互作用产生超导电性的最高T_c不超过30～40K，这次铁基超导体的 T_c达到50K以上是对BCS理论的又一次严峻的挑战。另外，该铁基超导体 中含有大量铁磁型物质Fe，由于铁磁型的电子自旋平行排列，所以非常 不利于电子自旋反平行的超导电子对的形成。因此铁基超导体的发现及 新型铁基超导材料的寻找和其超导性质的研究将进一步地深化人们对超 导机理的认识。

一般来说铁基超导体分为四类，分别是LaOFeAs为代表的“1111” 型、BaFe₂As₂为代表的“122”型、LiFeAs为代表的“111”型和FeSc为 代表的“11”型。其中LiFeAs超导体由本小组的X.C.Wang等人首先发 现(X.C.Wang，et al.，Solid Sate Communications，148(2008)538)，不久之后在 此基础上又由本小组的Z.Deng等人首先发现LiFeP在6K以下进入超导 态(Z.Deng，et al.，Europhys.Lett.，87(2009)37004)。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种磁电功能材 料Na_xCu₂P₂，并且提供一种Na_xCu₂P₂晶体的制备方法。

为实现上述目的，本发明磁电功能材料的化学式为Na_xCu₂P₂，其中 0.8＜x＜1.2，x表示原子百分比含量。

进一步，所述磁电功能材料NaCu₂P₂晶体结构具有I4/mmm的空间对称 群，属四方晶系，其晶格常数变化范围为：

一种上述磁电功能材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将含有Na、Cu、P三种元素的前驱体按照设定的元素摩尔比均匀 混合；

2)将步骤1)中制备的均匀混合的前驱体在0～6GPa的条件下进行 至少一次热处理；

进一步，所述步骤1)中的前驱体为Na、Cu、P三种单质的混合物、 或前驱体为Na、CuP的混合物。

进一步，所述前驱体的元素摩尔比为Na∶Cu∶P＝x∶2∶2，其中x的范 围为0.8＜x＜1.2。

进一步，所述前驱体Na元素的原子百分比含量x的优选范围为 0.95＜x＜1.05。

进一步，所述步骤2)中常压处理时，所述均匀混合的前驱体被封装 在密闭的试管内，并将试管内抽成真空后充入0bar～0.5bar的保护性气 氛，然后将整个试管放置于高温炉内进行热处理。

进一步，所述步骤2)中在1～6GPa下处理时，所述均匀混合的前驱 体将在手套箱中包入金箔内，然后将其放入高压设备中，并进行至少一 次高压热处理。

进一步，所述步骤2)中热处理温度为600℃～1000℃，热处理时间 大于0.2小时。

进一步，所述热处理温度的优选范围为700℃～800℃，热处理时间 优选范围为0.5小时～30小时。