[发明专利]具有强室温铁磁性二维材料的制备方法

权利要求书

1.一种具有强室温铁磁性二维材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、将液溴、铼和硫分别放入石英管中，其中铼和硫的物质的量之比为1：2，将石英管放置于双温区管式炉中，将石英管抽真空后将管子密封，将温度梯度设置为950至1050℃间，保持至少2天后自然冷却至室温，获得具有金属光泽的块状单晶ReS₂；

步骤二、将表面镀有二氧化硅层的硅片分别用有机溶剂进行超声波清洗20~60min清洗结束后将硅片放入干燥箱内烘干；

步骤三、将块状晶体ReS₂附着在第一胶带上后再剥离获得具有ReS₂层的第一胶带，采用第二胶带贴覆于第一胶带上后再剥离获得具有ReS₂层的第二胶带，此第二胶带的数目为至少2个，重复操作至少2次直至获得具有纳米级厚度ReS₂层的第二胶带，将具有纳米级厚度ReS₂层的第二胶带用轻柔的压力粘贴在步骤二获得的硅片上，将第二胶带胶带从硅衬底上揭下，得到具有少层二硫化铼的硅片；

步骤四、将步骤三得到的覆有少层二硫化铼的硅片放入等离子处理系统先抽真空，再通入氩气，在温度为290~310 K，打开等离子体，将二硫化铼与等离子体作用60~100秒时间；

步骤五、经过步骤四中等离子体处理过的少层二硫化铼放入石英舟中，将石英舟放入管式炉，排出装置内氧气后加热到350℃~450℃，保温30~60分钟后自然降至室温，取出硅片，得到为二硫化铼薄膜的所述二维材料。

2.根据权利要求1所述的具有强室温铁磁性二维材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中生长区的温度设置为1000℃，同时将温度梯度设置为1050至1000℃间，保持至少4天。

3. 根据权利要求1所述的具有强室温铁磁性二维材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中表面镀有200~400nm 厚二氧化硅层，超声波的频率和功率设置为40 kHz和150 W。

4.根据权利要求1所述的具有强室温铁磁性二维材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中硅片分别用丙酮和乙醇进行超声波清洗。

5. 根据权利要求1所述的具有强室温铁磁性二维材料的制备方法，其特征在于：所述步骤四中抽真空至0.02 mTorr，设定等离子体功率为50 W，气体流量60 sccm，气压50mTorr, 温度为300 K。

6.根据权利要求1所述的具有强室温铁磁性二维材料的制备方法，其特征在于：所述步骤五中管式炉的温区温度在10 min内从室温加热到400℃。

7.根据权利要求1所述的具有强室温铁磁性二维材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二超声波清洗时间为30 min以上。

8.根据权利要求1所述的具有强室温铁磁性二维材料的制备方法，其特征在于：所述步骤三胶带对折次数为8~10次。

9.根据权利要求1所述的具有强室温铁磁性二维材料的制备方法，其特征在于：所述步骤五中真空度为1*10^-3 Pa。

10. 根据权利要求1所述的具有强室温铁磁性二维材料的制备方法，其特征在于：所述步骤三中将具有纳米级厚度ReS₂层的第二胶带用轻柔的压力粘贴在步骤二获得的硅片上，通过按压排出气泡，静置至少3 h。