[发明专利]一种Mn、Fe共掺碲化铋的单晶制备方法

权利要求书

1.一种Mn、Fe共掺Bi₂Te₃的单晶制备方法，其特征在于，所述制备方法是以Bi粉、Te粉、Mn粉和Fe粉为原料，通过溶剂生长法，制备出Mn、Fe共掺Bi₂Te₃单晶。

2.根据权利要求1所述的一种Mn、Fe共掺Bi₂Te₃单晶制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备α-MnFeTe多晶样品：将Fe粉、Mn粉和Te粉按照原子比称重配料，在充满氩气的环境下进行研磨，之后压成圆片放入坩埚并密封在石英管中，石英管在管式炉中加热至680-720℃并保温一定时间；

(2)制备Bi₂Te₃单晶样品：将Bi粉和Te粉按照化学计量比称重配料，在充满氩气的环境下进行研磨，之后压成一个小圆片放入坩埚并密封在石英管中，石英管在管式炉中加热到850℃并保温18-22h，之后再以一定的速率降温到530-550℃进行保温；

(3)制备Mn、Fe共掺的Bi₂Te₃单晶：将α-MnFeTe多晶样品和Bi₂Te₃单晶样品在充满氩气的环境下粉碎成粉末作为前驱体，再将二者按照1:5.85的摩尔比混合，在一定时间加热至930-970℃并保温，然后以一定的速率缓慢冷却至580-600℃后冷却淬火。

3.根据权利要求1所述的一种Mn、Fe共掺Bi₂Te₃单晶制备方法，其特征在于，所述Fe粉的纯度不低于99.8%、Mn粉的纯度不低于99.9%、Bi粉和Te粉的纯度不低于99.99%。

4.根据权利要求1所述的一种Mn、Fe共掺Bi₂Te₃单晶制备方法，其特征在于，步骤（1）中，Fe粉、Mn粉、Te粉按照0.90-0.95:0.05-0.10:1的原子比进行配料；步骤（2）中，Bi粉和Te粉按照2:3的化学计量比进行配料。

5.根据权利要求1所述的一种Mn、Fe共掺Bi₂Te₃单晶制备方法，其特征在于，步骤（1）的保温时间为22-26h，步骤（3）的保温时间为12-14h。

6.根据权利要求1所述的一种Mn、Fe共掺Bi₂Te₃单晶制备方法，其特征在于，步骤（3）中，以10-15℃/h的速率冷却。