[发明专利]一种铁磁掺杂材料的制备和应用

说明书

本发明公开了一种铁磁掺杂材料的制备和应用，包括以下制备步骤：将SrCO₃、RuO₂、Co₃O₄粉末按制备SrRu_1‑xCo_xO3(x＝0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.3)比例称量研磨，经过低温预烧，再研磨充分后高温煅烧，最后加入粘接剂研磨压片制得该材料，本发明的铁磁掺杂材料控制温度变化实现正负磁化率转变，用于磁存储器材料，具有存储速度快、非易失、寿命长、尺寸小、功耗彽、抗辐射等优势，也能实现金属‑绝缘相变，用于智能开关材料，避免高危行业手动控制开关的危险。

技术领域

本发明涉及磁存储、智能开关领域，具体来说，涉及一种钌酸锶(SrRuO3，简写SRO)掺钴材料及其制备方法和在磁存储、智能开关领域应用。

背景技术

钌酸锶(SRO)是一种具有三维、正交畸变钙钛矿结构的过渡金属氧化物，也是4d元素中唯一具有磁有序的氧化物。由于SRO具有良好的化学稳定性且与其它钙钛矿材料结构匹配而被广泛用于氧化物异质结的电极材料。作为磁性氧化物的SRO磁学性质随温度变化显著，在室温下表现为顺磁性，温度低于160K表现为铁磁性。钌酸锶(SRO)属于强关联电子体系，于存在电荷、自旋、轨道、晶格的相互关联，该体系具有复杂的基态和丰富的物理性能，因而受到物理、材料、器件等研究人员的广泛关注。钌酸锶(SRO)的电磁性能与晶体结构密切相关，其中Ruo₆八面体的倾斜和旋转是晶体结构变化的主要方式，因此，常用其他半径不同的金属离子掺杂，改变晶体结构，实现材料电磁性能的调控，可应用于磁存储等自旋电子器件领域。此外，掺杂离子自身属性对材料性质也会有一定的影响。

存储技术是计算机体系中最重要的技术之一，与计算技术和传输技术共同构成了数字世界的基石。存储性能始终是计算机发展的瓶颈，在性能遥遥领先的计算和传输技术对高性能存储的迫切需求推动下，以钌酸锶等新型磁性材料作为存储介质的磁存储技术成为研究的热点。传统的随机存储技术在断电的情况下，原来存储的数据就会丢失，因为当前主流数字存储领域，一般通过二极管的单向导电性区别电流的有和无两种状态表示计算机能处理的机器代码的1和0。与传统存储技术相比，磁随机存储最大的特点就是具有非易失性，即便断电仍可以保留数据不丢失，此外，还具有存储速度快、寿命长、尺寸小、功耗彽、抗辐射等优势。现有技术磁性材料Cu_0.3Mn_0.77[Fe(CN)₆]·zH₂O化合物通过控制外加磁场的强度诱导正负磁化率切换，以此实现磁存储的“0”和“1”(详见参考文献Amit Kumar,S.M.Yusuf,Physics Reports 556(2015)1–34)。

金属绝缘相变(Metal–Insulator Transition，MIT)材料具有在外场激励条件下，材料电阻率、晶体结构发生变化的特性。在光开关、光存储等领域具有广泛的研究与应用。(见专利文献CN103178351A)

发明内容

本发明的目的是解决传统随机存储断电易失的问题，提供一种新型磁存储的钌酸锶掺钴材料；本发明同样通过控制温度变化，实现电路开关的闭合，避免高危行业手动控制开关的危险，用于制备智能开关。

技术方案具体如下：

一种钌酸锶掺钴材料的制备，包括以下步骤：

步骤1)将SrCO₃、RuO₂、Co₃O₄粉末按制备SrRu_1-xCo_xO3比例称量，其中x取值为：5％，10％，15％，20％，30％，需要注意的是，Ru在高温条件具有挥发性，在原有比例基础过量5％，将称量好的化合物放在玛瑙研钵中混合并研磨1小时至混合均匀；