[发明专利]Ga基范德华室温铁磁晶体材料、制备与应用

权利要求书

1.Ga基范德华铁磁晶体材料，其特征在于，所述铁磁晶体材料为Fe_3-aGa_bTe₂铁磁晶体，其中a＝-0.3～0.1,b＝0.8～1.2；或者为Fe_5-cGeGa_dTe₂铁磁晶体，其中c＝-0.2～0.2,d＝0.01～0.5；

所述Fe_3-aGa_bTe₂铁磁晶体的Fe_3-aGa_bTe₂化合物以及所述Fe_5-cGeGa_dTe₂铁磁晶体的Fe_5-cGeGa_dTe₂化合物均含有化合价为零价的铁原子；

所述Fe_3-aGa_bTe₂铁磁晶体和所述Fe_5-cGeGa_dTe₂铁磁晶体的居里温度分别为330-367K和320-345K，所述Fe_3-aGa_bTe₂铁磁晶体和所述Fe_5-cGeGa_dTe₂铁磁晶体在各自居里温度以下表现出铁磁性。

2.如权利要求1所述的Ga基范德华铁磁晶体材料，其特征在于，所述Fe_3-aGa_bTe₂铁磁晶体和Fe_5-cGeGa_dTe₂铁磁晶体的饱和磁矩分别为50～57.2emu/g和80～88.5emu/g。

3.一种铁磁晶体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将Fe粉、Ga块和Te粉充分混匀，所述Fe粉和Ga块物质的量之和等于Te粉物质的量；所述Fe粉物质的量占Fe粉和Ga块物质的量之和的40％-60％；

(2)对装载步骤(1)得到的混合物的容器进行抽真空；

(3)对所述混合物进行加热，所述加热的温度为950～1050℃，然后降温，在结晶生长过程中以0.5～1.5℃/h的速度降温，即得到Fe_3-aGa_bTe₂铁磁晶体，其中a＝-0.3～0.1,b＝0.8～1.2。

4.如权利要求3所述的铁磁晶体的制备方法，其特征在于，所述加热的时间为24h-48h。

5.如权利要求3所述的铁磁晶体的制备方法，其特征在于，所述降温为先以70-170℃/h的速度快速降温至880℃，再以0.5～1.5℃/h的速度缓慢降温到780℃，然后自然冷却。

6.一种铁磁晶体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将Fe粉、Ge粉、Ga块、Te粉和I₂粒充分混匀，所述Fe粉物质的量、Ge粉与Ga块物质的量之和以及Te粉物质的量三者之比为4:1:2，所述Ge粉物质的量占Ge粉和Ga块物质的量之和的40％-60％；

(2)对装载步骤(1)得到的混合物的容器进行抽真空；

(3)将所述容器装载混合物的部分置于双温区管式炉内的高温原材料区，将所述容器没有装载混合物的部分置于双温区管式炉内的低温结晶区；所述高温原材料区的温度为950～1050℃，所述低温结晶区的温度为600～700℃；所述I₂粒作为输运剂，将混合物输送至低温结晶区反应得到Fe_5-cGeGa_dTe₂铁磁晶体，其中c＝-0.2～0.2,d＝0.01～0.5。

7.如权利要求6所述的铁磁晶体的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述反应的时间为168h-330h。