材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于&02材料技术领域。具体涉及一种以T12为基体SnO2为种子层的CrO2材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，自旋电子学是凝聚态物理和材料科学领域关注的焦点之一。作为最简单的铁磁性半金属氧化物CrO2是传统的磁记录材料，CrO2经实验证实具有接近100%的自旋极化率，而且CrO2的居里温度高达396K。因此，CrO2被认为是极具开发潜力的、理想的自旋电子器件的电极材料之一。
[0003]CrO2在常温常压下是一种亚稳态氧化物，热稳定性差，纯的CrO2在400°C以上便开始分解为Cr2O3,导致了在常温常压条件下制备CrO2的难度增大。目前已经公开的制备CrO2的方法中，有直接以T12或者Si单晶基片为种子层制备CrO2,然而T12或者Si单晶基片直接作为种子层制备CrO2材料容易引入诸如Cr2O3或者其他Cr的氧化物等杂质相，同时其表面不光滑平整，从而难于得到高质量的CrO2材料。
【发明内容】
[0004]本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种操作简单和能产业化生产的以T12为基体SnO2为种子层的CrO2材料的制备方法；用该方法制备的以T12为基体SnO2为种子层的CrO2材料在磁性能基本不变的情况下纯度高和表面光滑。
[0005]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案的步骤是:
步骤一、将SnI4装入石英舟内，放入双温区管式炉的低温区，将T12单晶基片放入双温区管式炉的高温区;然后在以100~300mL/min的流速向管式炉内通入氧气的条件下，将高温区加热至350?450°C，开始保温，同时对低温区加热，在100?200°C条件下保温0.15?2h;自然冷却，制得以T i02为基体的SnO2种子层材料。
[0006]步骤一中的高温区保温截止时间与低温区保温截止时间相同。
[0007]步骤二、将CrO3装入石英舟内，放入双温区管式炉的低温区，再将第一步制得的以T12为基体的SnO2种子层材料放入双温区管式炉的高温区，然后在以100~300mL/min的流速向管式炉内通入氧气的条件下，将高温区加热至350?450°C，开始保温，同时对低温区加热，在200~300°C条件下保温0.2?5h，自然冷却，即得以T12为基体SnO2为种子层的CrO2材料。
[0008]步骤二中的高温区保温截止时间与低温区保温截止时间相同。
[0009]所述的SnI4为分析纯。
[0010]所述的CrO3为分析纯。
[0011]所述的氧气的纯度为99.99%。
[0012]由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下积极效果:
第一、本发明采用技术较为成熟的双温区管式炉，操作简单，不增加设备，常压下便能生产，故用双温区管式炉制备以T12为基体SnO2为种子层的CrO2材料能较快地实现产业化。
[0013]第二、以T12或者Si单晶基片为种子层直接制备CrO2材料容易引入杂质相，并且CrO2材料表面不光滑平整，质量差;而本发明制得的以T12为基体SnO2为种子层的CrO2材料纯度高且表面光滑平整，质量得到了较大提高，应用范围亦更加广泛。
[0014]第三、与纯的002材料相比，本发明制备的以T12为基体SnO2为种子层的002材料磁性能基本无改变。
[0015]因此，本发明具有操作简单和能较快地实现产业化生产的特点，用该方法制备的以T12为基体SnO2为种子层的CrO2材料在磁性能基本无变化的情况下纯度高和表面光滑。
【具体实施方式】
[0016]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围是限制。
[0017]本【具体实施方式】中:所述的SnI4为分析纯;所述的CrO3为分析纯;所述的氧气的纯度为99.99%。实施例中不再赘述。
[0018]实施例1
一种以T12为基体SnO2为种子层的CrO2材料及其制备方法。本实施例的制备步骤是:步骤一、将SnI4装入石英舟内，放入双温区管式炉的低温区，将T12单晶基片放入双温区管式炉的高温区;然后在以100?150mL/min的流速向管式炉内通入氧气的条件下，将高温区加热至350?380°C，开始保温，同时对低温区加热，在100?130°C条件下保温0.15?0.75h;自然冷却，制得以T12为基体的SnO2种子层材料。
[0019]步骤一中的高温区保温截止时间与低温区保温截止时间相同。
[0020]步骤二、将CrO3装入石英舟内，放入双温区管式炉的低温区，再将第一步制得的以T12为基体的SnO2种子层材料放入双温区管式炉的高温区，然后在以100?150mL/min的流速向管式炉内通入氧气的条件下，将高温区加热至350?380°C，开始保温，同时对低温区加热，在200?230°C条件下保温0.2-1.75h，自然冷却，即得以T12为基体SnO2为种子层的CrO2材料。
[0021]步骤二中的高温区保温截止时间与低温区保温截止时间相同。
[0022]实施例2
一种以T12为基体SnO2为种子层的CrO2材料及其制备方法。本实施例的制备步骤是:步骤一、将SnI4装入石英舟内，放入双温区管式炉的低温区，将T12单晶基片放入双温区管式炉的高温区;然后在以140?190mL/min的流速向管式炉内通入氧气的条件下，将高温区加热至370?400°C，开始保温，同时对低温区加热，在120?150°C条件下保温0.5?1.0h;自然冷却，制得以T12为基体的SnO2种子层材料。
[0023]步骤一中的高温区保温截止时间与低温区保温截止时间相同。
[0024]步骤二、将CrO3装入石英舟内，放入双温区管式炉的低温区，再将第一步制得的以T12为基体的SnO2种子层材料放入双温区管式炉的高温区，然后在以140?190mL/min的流速向管式炉内通入氧气的条件下，将高温区加热至370?400°C，开始保温，同时对低温区加热，在220?250°C条件下保温0.75-2.75h，自然冷却，即得以T12为基体SnO2为种子层的CrO2材料。
[0025]步骤二中的高温区保温截止时间与低温区保温截止时间相同。
[0026]实施例3一种以T12为基体SnO2为种子层的CrO2材料及其制备方法。本实施例的制备步骤是:步骤一、将SnI4装入石英舟内，放入双温区管式炉的低温区，将T12单晶基片放入双温区管式炉的高温区;然后在以180?230mL/min的流速向管式炉内通入氧气的条件下，将高温区加热至390?420°C，开始保温，同时对低温区加热，在140?170°C条件下保温0.75?1.5h;自然冷却，制得以T12为基体的SnO2种子层材料。
[0027]步骤一中的高温区保温截止时间与低温区保温截止时间相同。