一种磁电功能材料及其制备方法
专利汇可以提供一种磁电功能材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的名称为一种磁电功能材料及其制备方法。本发明公开了一种新材料及其制备方法，该材料为NaxCu2P2，其中0.8＜x＜1.2，x表示 原子 百分比含量。本发明还提供了NaxCu2P2晶体的高压合成方法，在0～6GPa的压 力 范围内，600℃～1000℃的 温度 范围内制备NaxCu2P2的方法。通过上述方法制备出的NaxCu2P2晶体属于四方晶系，具有I4/mmm的空间对称群。，下面是一种磁电功能材料及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种磁电功能材料，其特征在于，该材料的化学式为NaxCu2P2，其中0.8＜x＜1.2，x表示原子百分比含量。
2.如权利要求1所述的磁电功能材料，其特征在于，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：
3.一种如权利要求1所述的磁电功能材料的制备方法，其特征在于，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。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，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。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，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。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，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。
7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，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。
8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，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。
9.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，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。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，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。
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
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
为实现上述目的，本发明磁电功能材料的化学式为NaxCu2P2，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。
本发明中，由于样品在常压高温情况下，生成的NaxCu2P2晶体中的Na原子容易挥发，所以热处理温度较高和热处理时间较长均不利于NaCu2P2样品的稳定；另外热处理温度较低或热处理时间较短不利于NaCu2P2晶体的生成，所以常压热处理温度和时间分别优选为700℃～800℃和10小时～20小时。
而对于高压环境，由于块状的金属Na不易和其它前驱粉均匀混合，并且高压不利于液态Na的扩散，所以高压制备NaxCu2P2晶体一般需要多次高压热处理。但是高压可以促进NaxCu2P2的生成，所以高压热处理温度和时间分别优选为700℃～800℃和0.5小时～1小时。
附图说明
图1为本发明的NaxCu2P2晶体的X射线衍射图谱；
图2为本发明的NaxCu2P2晶体的直流磁化率与温度的关系曲线图；
图3为本发明的NaxCu2P2晶体的晶体结构示意图。
具体实施方式
在手套箱中将Cu粉和P粉按照1∶1的摩尔比均匀混合，并压制成φ6的圆片。然后按照Na∶Cu∶P＝0.5∶1.0∶1.0的摩尔比称量Na块，并将Cu和P的混合物圆片与Na块一起装入氧化铝陶瓷试管中；接着将装有样品的陶瓷试管真空封装于石英管内，并于高温炉内在600℃的温度烧结30小时。
最后取出样品，分别对样品进行X光衍射以及直流磁化率的测量实验，其结果分别如图1和图2所示。
实施例2
在手套箱中将Cu粉和P粉按照1∶1的摩尔比均匀混合，并压制成φ6的圆片。然后按照Na∶Cu∶P＝0.55∶1.0∶1.0的摩尔比称量Na块，并将Cu和P的混合物圆片与Na块一起装入氧化铝陶瓷试管中；接着将装有样品的陶瓷试管放入石英管内并抽成真空，然后在石英管内冲入0.5Bar的氩气并密封。接下来于高温炉内在800℃的温度烧结20小时。
最后得到NaCu2P2超导晶体。实验对该样品的X光谱图进行结构精修，并得到其晶体结构如图3所示。
实施例3
将粉状的CuP化合物压制成φ6的圆片，并在手套箱中按照Na∶(CuP)＝0.6∶1.0的摩尔比称量Na块，并将压制好的CuP化合物圆片与Na块一起装入氧化铝陶瓷试管中；接着将装有样品的陶瓷试管放入石英管内并抽成真空，然后在石英管内冲入0.2Bar的氩气并密封。接下来于高温炉内在1000℃的温度烧结10小时。最后同样得到磁电功能材料NaxCu2P2。
实施例4
在手套箱中按照Na∶(CuP)＝0.45∶1.0的摩尔比将Na块和CuP粉装入金箔内，并预压成φ6的圆柱。然后将样品放在适合于高压用的合成块内进行高压热处理。高压压力为1.0GPa，合成温度为900℃，合成时间为0.2小时。
将上述高压处理的样品放入手套箱内，剥掉外面的金箔，将剩下的样品粉碎后均匀研磨混合。然后预压成φ6的圆柱，并包入钽箔或金箔内，进行第二次高压热处理。高压压力为1.0GPa，合成温度为900℃，合成时间为0.5小时。最后同样得到NaxCu2P2晶体。
实施例5
在手套箱中按照Na∶(CuP)＝0.4∶1.0的摩尔比将Na块和CuP粉装入金箔内，并预压成φ6的圆柱。然后将样品放在适合于高压用的合成块内进行高压热处理。高压压力为6.0GPa，合成温度为600℃，合成时间为0.5小时。
将上述高压处理的样品放入手套箱内，剥掉外面的金箔，将剩下的样品粉碎后均匀研磨混合。然后预压成φ6的圆柱，并包入钽箔或金箔内，进行第二次高压热处理。高压压力为6.0GPa，合成温度为600℃，合成时间为1小时。最后同样得到NaxCu2P2晶体。
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